题目内容

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                                                      

                                                                                                                

 

【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。

 

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