Question

【题目】某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn+盐酸；②Na+水。为点燃经验纯后上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题：

(1)写出Na与H2O反应的化学方程式：__。

(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，实验①获得成功，实验②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快，Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是__。

(3)实验小组查阅资料知钠、煤油、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.8 g·cm-3、1.00 g·cm-3，并据此对实验进行改进，在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是____。

Answer 1

【答案】 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 钠与水反应放出大量的热，会使试管内H2与O2的混合气体爆炸 钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）钠是活泼金属，能与水发生反应，反应方程式为：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；（2）Na与H2O反应的产物是NaOH和H2，反应很快，并放出大量的热，氢气是可燃性气体，可能与氧气发生爆炸，因此Na的用量多容易发生爆炸；（3）由于ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的界面上，钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O继续发生反应，重复发生上述现象，使Na与H2O的反应速率减慢。