Question

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。為點燃上述三個反應生成的H₂,他們設計了如右圖所示的裝置圖:

]請回答下列問題:
(1)寫出Al和NaOH溶液反應的離子方程式_______________________________。
(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,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的用量又太少。于是他們準備增加鈉的用量,可教師說太危險,你認為產生危險的原因是___________________________。
(4)實驗小組查閱鈉、苯(一種不溶于水的液態有機物)、水的密度分別為0.97 g·mL^-1、0.88 g·mL^-1、1.00 g·mL^-1,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______________________。(填“減慢”或“加快”)

(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

(1)2Al+2H₂O+2NaOH====2NaAlO₂+3H₂↑(2)驗純
(3)較多的鈉與水反應放出大量的熱,使試管內H₂與O₂的混合氣點燃而爆炸
(4)減慢(5)1.12 L 5 mol·L^-1

可燃性氣體在點燃前必須驗純,避免爆炸。在試管中不要放入大塊的Na,避免較多的鈉與水反應放出大量的熱,使試管內H₂與O₂的混合氣點燃而爆炸;鈉塊表面會附著苯,所以改進后的實驗中H₂的生成速率減慢;2Na+2H₂O====2NaOH+H₂↑,0.1 mol Na反應放出氫氣為1.12 L;所得溶液的物質的量濃度=。