Question

7．某實驗小組對中學課本中可生成氫氣的反應進行了研究，總結(jié)出三個可以生成H₂的反應：①Zn+鹽酸�、贜a+水�、跘l+NaOH溶液．為分析上述三個反應生成的H₂，他們設(shè)計了如下裝置圖．
請回答下列問題：
（1）寫出Na與H₂O反應的化學方程式：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑．
（2）在點燃H₂之前必須先進行驗純，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，移開拇指點火，若聽到輕微的“噗”聲，則表明H₂純凈．
（3）實驗小組在點燃用裝置制得的H₂時，①③實驗獲得成功，②卻失敗了．他們分析認為失敗的原因是Na與H₂O的反應速率太快，Na的用量太少．于是他們準備增加鈉的用量，可老師說太危險，你認為產(chǎn)生危險的原因是較多的鈉與水反應放出大量的熱，使試管內(nèi)H₂與O₂的混合氣點燃而爆炸．
（4）實驗小組查閱鈉、苯、水的密度分別用0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并據(jù)此對實驗進行了改進．在改進后的實驗中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反應產(chǎn)生的H₂使鈉浮起，脫離水面，反應停止；當鈉表面的H₂逸出，鈉又回落，與水反應，如此反復，就可減慢Na與H₂O反應．

Answer 1

分析 （1）鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，據(jù)質(zhì)量守恒書寫化學方程式；
（2）可燃性氣體與空氣混合可能發(fā)生爆炸；氫氣易燃燒，不純氫氣燃燒聽到爆鳴聲，據(jù)此進行氫氣的純度檢驗；
（3）大塊的鈉與水反應劇烈，放出大量的熱，容易產(chǎn)生危險事故；
（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情況來回答．

解答 解：（1）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應的化學方程式為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，點燃前需要先驗純，檢驗方法為：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，松開手指，聽到尖銳爆鳴聲說明不純，若聲音很小，證明純凈；
故答案為：驗純；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，松開手指，聽到尖銳爆鳴聲說明不純，若聲音很小，證明純凈；
（3）大塊的鈉與水反應劇烈，放出大量的熱，可能使試管內(nèi)H₂和O₂的混合氣點燃而爆炸，
故答案為：較多的鈉與水反應，放出大量的熱，可能使試管內(nèi)H₂和O₂的混合氣點燃而爆炸；
（4）鈉處于苯和水的交界處，鈉與水反應產(chǎn)生的H₂使鈉浮起，脫離水面，反應停止；
當鈉表面的H₂逸出，鈉又回落水層，如此反復，減小了Na與H₂O的反應速率，
故答案為：鈉處于苯和水的交界處，鈉與水反應產(chǎn)生的H₂使鈉浮起，脫離水面，反應停止；當鈉表面的H₂逸出，鈉又回落水層，如此反復，減小了Na與H₂O的反應速率．

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