Question

8．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；③Al+NaOH溶液．請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出②、③反應(yīng)的離子方程式：②2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑；③2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）在點(diǎn)燃H₂之前必須先進(jìn)行的操作是檢驗(yàn)H₂的純度．
（3）實(shí)驗(yàn)小組在點(diǎn)燃用上述裝置制得的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，可老師說太危險(xiǎn)，你認(rèn)為產(chǎn)生危險(xiǎn)的原因是大塊的鈉與水反應(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．
（4）實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)②進(jìn)行了改進(jìn)，如圖所示．在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中H₂的生成速率減慢．改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及產(chǎn)生原因?yàn)殁c處于苯和水的交界處，鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的H₂使鈉浮起，跳離水面，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)，鈉間歇與水反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣；
（2）可燃性氣體點(diǎn)燃前都必須驗(yàn)純，否則容易發(fā)生爆炸；
（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）鈉的密度比水的小，比苯的大，鈉處于苯和水的交界處反應(yīng)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(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，反應(yīng)離子方程式為：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，反應(yīng)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(diǎn)燃H₂之前必須先進(jìn)行檢驗(yàn)H₂的純度，以免發(fā)生爆炸，
故答案為：檢驗(yàn)H₂的純度；
（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：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；
（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，跳離水面，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)，鈉間歇與水反應(yīng)，
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，跳離水面，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)，鈉間歇與水反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查常見氣體制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)安全性問題，難度不大，注意滲透安全第一的意識(shí)．