Question

8．某實驗小組對中學課本中可生成氫氣的反應進行了研究，總結出三個可以生成H₂的反應：①Zn+鹽酸；②Na+水；③Al+NaOH溶液．請回答下列問題：
（1）寫出②、③反應的離子方程式：②2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑；③2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）在點燃H₂之前必須先進行的操作是檢驗H₂的純度．
（3）實驗小組在點燃用上述裝置制得的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．
（4）實驗小組查閱鈉、苯、水的密度分別為0.97 g/mL、0.88 g/mL、1.00 g/mL，并據(jù)此對實驗②進行了改進，如圖所示．在改進后的實驗中H₂的生成速率減慢．改進后的實驗現(xiàn)象及產(chǎn)生原因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，跳離水面，反應停止，當鈉表面的H₂逸出，鈉又回落水層，如此反復，鈉間歇與水反應．

Answer 1

分析 （1）鈉與水反應生成氫氧化鈉與氫氣，Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣；
（2）可燃性氣體點燃前都必須驗純，否則容易發(fā)生爆炸；
（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）鈉的密度比水的小，比苯的大，鈉處于苯和水的交界處反應生成氫氣，產(chǎn)生的H₂使鈉浮起，H₂逸出，鈉又回落水層．

解答 解：（1）鈉與水反應生成氫氧化鈉與氫氣，反應離子方程式為：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，Al與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（1）2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑　2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑
（2）在點燃H₂之前必須先進行檢驗H₂的純度，以免發(fā)生爆炸，
故答案為：檢驗H₂的純度；
（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：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；
（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，跳離水面，反應停止，當鈉表面的H₂逸出，鈉又回落水層，如此反復，鈉間歇與水反應，
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，跳離水面，反應停止，當鈉表面的H₂逸出，鈉又回落水層，如此反復，鈉間歇與水反應．

點評 本題考查常見氣體制備與性質(zhì)實驗、實驗安全性問題，難度不大，注意滲透安全第一的意識．