Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組對中學(xué)課本中可生成氫氣的反應(yīng)進(jìn)行了研究，總結(jié)出兩個(gè)可以生成H2的反應(yīng)：①Zn+鹽酸；②Na+水。為點(diǎn)燃經(jīng)驗(yàn)純后上述兩個(gè)反應(yīng)生成的H2，他們設(shè)計(jì)了圖示裝置。請回答下列問題：

(1)寫出Na與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：__。

(2)實(shí)驗(yàn)小組在點(diǎn)燃用上述裝置制得的H2時(shí)，實(shí)驗(yàn)①獲得成功，實(shí)驗(yàn)②卻失敗了。他們分析認(rèn)為失敗的原因是Na與H2O的反應(yīng)速率太快，Na的用量太少。于是他們準(zhǔn)備增加鈉的用量，可老師說太危險(xiǎn)，你認(rèn)為產(chǎn)生危險(xiǎn)的原因是__。

(3)實(shí)驗(yàn)小組查閱資料知鈉、煤油、水的密度分別為0.97 g·cm-3、0.8 g·cm-3、1.00 g·cm-3，并據(jù)此對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中H2的生成速率減慢，原因是____。

Answer 1

【答案】 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，會使試管內(nèi)H2與O2的混合氣體爆炸 鈉比水輕，比煤油重，落在煤油與水的交界處。鈉與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的H2使鈉浮起，脫離水面，反應(yīng)停止；當(dāng)鈉表面的H2逸出，鈉又回落，與水反應(yīng)，如此反復(fù)，減慢了Na與H2O的反應(yīng)速率

【解析】本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià)，（1）鈉是活潑金屬，能與水發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；（2）Na與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物是NaOH和H2，反應(yīng)很快，并放出大量的熱，氫氣是可燃性氣體，可能與氧氣發(fā)生爆炸，因此Na的用量多容易發(fā)生爆炸；（3）由于ρ(煤油)<ρ(鈉)<ρ(水)，故鈉塊放入后將落在煤油和水的界面上，鈉與水反應(yīng)，有氫氣生成，氫氣推動(dòng)鈉塊上浮，當(dāng)氫氣逸出后，鈉塊又下沉到煤油與水的界面上與H2O繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，重復(fù)發(fā)生上述現(xiàn)象，使Na與H2O的反應(yīng)速率減慢。