Question

某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出四个可以生成H₂的反应：①Zn+盐酸 ②Na+水  ③Al+NaOH溶液 ④Na+无水乙醇。为点燃上述四个反应生成的H₂，他们设计了如下装置图：

请回答下列问题：

⑴写出Na与H₂O反应的化学方程式                                    ；

⑵在点燃H₂之前必须先进行                    ，方法是                                

                                                                                ；

⑶实验小组在点燃用上述装置制得的H₂时，①③④实验获得成功，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                                                                                        。

⑷实验小组查阅钠、苯、水的密度分别为0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并据此对实验进行了改进。

在改进后的实验中H₂的生成速率减慢。原因是                                                      

                                                                                                                 。

 

Answer 1

【答案】

⑴2Na+2H₂O＝2NaOH+H₂↑

⑵验纯，用向下排气法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“扑”声，则表明H₂纯净。

⑶较多的钠与水反应放出大量的热，使试管内H₂与O₂的混和气点燃而爆炸。

⑷钠比水轻，比苯重，落在苯水交界处。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，就可减慢Na与H₂O反应速度。

【解析】⑴钠是活泼的金属，与H₂O反应的化学方程式为2Na+2H₂O＝2NaOH+H₂↑。

（2）氢气是可燃性气体，在点燃H₂之前必须先进行验纯，一般采用爆鸣法，即用向下排气法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“扑”声，则表明H₂纯净。

（3）由于钠是活泼的金属，较多的钠与水反应放出大量的热，使试管内H₂与O₂的混和气点燃而爆炸。

（4）钠比水轻，但比苯重，这样钠将落在苯和水的交界处。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，就可减慢Na与H₂O反应速度。