Question

【題目】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 請回答下列問題：

（1）寫出①、②反應的離子方程式

①__________________________________________；

②________________________________________________________

（2）在點燃H2之前必須先進行_______________________________________。

（3）實驗小組在點燃用上述裝置制得的H2時，①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，你認為產生危險的原因___________________________________________________________________

（4）實驗小組查閱鈉、苯、水的密度分別為0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并據此對實驗進行了改進。在改進后的實驗中H2的生成速率會_______________。改進后的實驗現象為_________________________________________________________________________。

（5）2.3 g鈉投入20 mL水中完全反應放出的氣體在標準狀況下的體積是____________,所得溶液的物質的量濃度是______________________。(不計溶液體積的變化)

Answer 1

【答案】 Zn+2H+=Zn2++ H2↑ 2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑ 檢驗H2的純度 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 減緩 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，鈉間歇與水反應 1.12L 5mol/L

【解析】(1)鋅與鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，離子方程式為Zn+2H+=Zn2++ H2↑，鈉與水反應生成氫氧化鈉與氫氣，離子方程式為：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑，故答案為：Zn+2H+=Zn2++ H2↑；2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑；

(2)在點燃H2之前必須先進行檢驗H2的純度，以免發生爆炸，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；

(4)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，故答案為：減慢；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，鈉間歇與水反應；

(5)2.3g金屬鈉的物質的量為=0.1mol，令生成的氫氧化鈉的物質的量為y，生成氫氣物質的量為z，則：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2 2 1

0.1mol y z

所以2：2=0.1mol：y，解得y=0.1mol，2：1=0.1mol：z，z=0.05mol，生成氫氣標準狀況下體積=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故所得氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為=5mol/L，故答案為：1.12L；5mol/L。