Question

（2016春•淄博校级月考）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出三个可以生成H₂的反应：

①Zn+盐酸  ②Na+水  ③Al+NaOH溶液．

为分析上述三个反应生成的H₂，他们设计了如下装置图．

请回答下列问题：

（1）写出Na与H₂O反应的化学方程式：                         ．

（2）在点燃H₂之前必须先进行               ，方法是                 ．

（3）实验小组在点燃用装置制得的H₂时，①③实验获得成功，②却失败了．他们分析认为失败的原因是Na与H₂O的反应速率太快，Na的用量太少．于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是                          ．

（4）实验小组查阅钠、苯、水的密度分别用0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并据此对实验进行了改进．在改进后的实验中H₂的生成速率减慢．原因是                      ．

Answer

（1）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；（2）验纯；用排水法收集一小试管氢气，用拇指堵住，管口向下移近火焰，松开手指，听到尖锐爆鸣声说明不纯，若声音很小，证明纯净；（3）大块的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2和O2的混合气点燃而爆炸；（4）钠处于苯和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率．

【解析】（1）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；

（2）可燃性气体与空气混合可能发生爆炸，点燃前需要先验纯，检验方法为：用排水法收集一小试管氢气，用拇指堵住，管口向下移近火焰，松开手指，听到尖锐爆鸣声说明不纯，若声音很小，证明纯净；

（3）大块的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2和O2的混合气点燃而爆炸，

（4）钠处于苯和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；

当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率，

【点评】本题考查常见气体制备原理及装置选择，题目难度不大，注意钠与水反应时，取用的钠块不能太大．注意（4）要考虑题给密度的关系，确定钠在反应体系中的位置关系．