Question

7．某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)中學(xué)課本中可生成氫氣的反應(yīng)進(jìn)行了研究，總結(jié)出三個(gè)可以生成H₂的反應(yīng)：①Zn+鹽酸　②Na+水�、跘l+NaOH溶液．為分析上述三個(gè)反應(yīng)生成的H₂，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下裝置圖．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出Na與H₂O反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑．
（2）在點(diǎn)燃H₂之前必須先進(jìn)行驗(yàn)純，方法是用向下排氣法收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，移開(kāi)拇指點(diǎn)火，若聽(tīng)到輕微的“噗”聲，則表明H₂純凈．
（3）實(shí)驗(yàn)小組在點(diǎn)燃用裝置制得的H₂時(shí)，①③實(shí)驗(yàn)獲得成功，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(shuō)太危險(xiǎn)，你認(rèn)為產(chǎn)生危險(xiǎn)的原因是較多的鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，使試管內(nèi)H₂與O₂的混合氣點(diǎn)燃而爆炸．
（4）實(shí)驗(yàn)小組查閱鈉、苯、水的密度分別用0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并據(jù)此對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)．在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中H₂的生成速率減慢．原因是鈉比水輕，比苯重，落在苯水交界處．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)，就可減慢Na與H₂O反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，據(jù)質(zhì)量守恒書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（2）可燃性氣體與空氣混合可能發(fā)生爆炸；氫氣易燃燒，不純氫氣燃燒聽(tīng)到爆鳴聲，據(jù)此進(jìn)行氫氣的純度檢驗(yàn)；
（3）大塊的鈉與水反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)事故；
（4）鈉的密度比煤油大，比水小，比苯的也大，鈉處于苯和水的交界處，結(jié)合金屬鈉和水的反應(yīng)情況來(lái)回答．

解答 解：（1）鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，故答案為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
（2）可燃性氣體與空氣混合可能發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃前需要先驗(yàn)純，檢驗(yàn)方法為：用排水法收集一小試管氫氣，用拇指堵住，管口向下移近火焰，松開(kāi)手指，聽(tīng)到尖銳爆鳴聲說(shuō)明不純，若聲音很小，證明純凈；
故答案為：驗(yàn)純；用排水法收集一小試管氫氣，用拇指堵住，管口向下移近火焰，松開(kāi)手指，聽(tīng)到尖銳爆鳴聲說(shuō)明不純，若聲音很小，證明純凈；
（3）大塊的鈉與水反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，可能使試管內(nèi)H₂和O₂的混合氣點(diǎn)燃而爆炸，
故答案為：較多的鈉與水反應(yīng)，放出大量的熱，可能使試管內(nèi)H₂和O₂的混合氣點(diǎn)燃而爆炸；
（4）鈉處于苯和水的交界處，鈉與水反應(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，鈉又回落水層，如此反復(fù)，減小了Na與H₂O的反應(yīng)速率，
故答案為：鈉處于苯和水的交界處，鈉與水反應(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，鈉又回落水層，如此反復(fù)，減小了Na與H₂O的反應(yīng)速率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查常見(jiàn)氣體制備原理及裝置選擇，題目難度不大，注意鈉與水反應(yīng)時(shí)，取用的鈉塊不能太大．注意（4）要考慮題給密度的關(guān)系，確定鈉在反應(yīng)體系中的位置關(guān)系．