Question

某實驗小組對中學課本中已經學過的生成氫氣的反應進行了研究，寫出了如下三個可生成氫氣的反應：
A、鋅與稀鹽酸反應；B、鈉與水反應；C、鋁與NaOH溶液反應．
請回答下列問題：
（1）寫出A與C的離子方程式：A：

 

；C：

 

．
（2）為了點燃上述三個反應生成的氫氣，他們設計了如圖1所示的實驗裝置，結果是A、C獲得了成功，而B卻失敗了．
①點燃氫氣前，必須進行的操作是

 

．
②他們認為B實驗不能點燃的原因有二：一是鈉與水反應太快，二是鈉的用量太少．于是他們準備增加鈉用量再做實驗．可老師說這樣太危險．你認為產生危險的原因是

 

．
（3）實驗小組查閱鈉、煤油、水的密度分別為0.97g?cm^-3、0.89g?cm^-3、1.00g?cm^-3，并據此對實驗B進行了改進（如圖2）．在改進后的實驗中H₂的生成速度

 

，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）鋅與鹽酸反應生成氫氣，鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）①可燃性氣體與空氣混合可能發生爆炸；
②大塊的鈉與水反應劇烈，放出大量的熱；
（3）鈉的密度比煤油大，比水小．

解答：解：（1）鋅與鹽酸反應生成氫氣：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）①可燃性氣體與空氣混合可能發生爆炸，需要先驗純，故答案為：檢驗H₂的純度；
②大塊的鈉與水反應劇烈，放出大量的熱，可能使試管內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H₂和O₂的混合氣點燃而爆炸；
（3）鈉處于煤油和水的交界處，鈉與水反應產生的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，故答案為：鈉處于苯和水的交界處，鈉與水反應產生的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．