Question

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。为点燃上述三个反应生成的H₂,他们设计了如右图所示的装置图:

]请回答下列问题:
(1)写出Al和NaOH溶液反应的离子方程式_______________________________。
(2)在点燃H₂之前必须先进行____________________________________________。
(3)实验小组在点燃用上述装置制得的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的用量又太少。于是他们准备增加钠的用量,可教师说太危险,你认为产生危险的原因是___________________________。
(4)实验小组查阅钠、苯(一种不溶于水的液态有机物)、水的密度分别为0.97 g·mL^-1、0.88 g·mL^-1、1.00 g·mL^-1,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______________________。(填“减慢”或“加快”)

(5)2.3 g钠投入20 mL水中完全反应放出的气体在标准状况下的体积是_____________,所得溶液的物质的量浓度是______________________。(不计溶液体积的变化)

Answer 1

(1)2Al+2H₂O+2NaOH====2NaAlO₂+3H₂↑(2)验纯
(3)较多的钠与水反应放出大量的热,使试管内H₂与O₂的混合气点燃而爆炸
(4)减慢(5)1.12 L 5 mol·L^-1

可燃性气体在点燃前必须验纯,避免爆炸。在试管中不要放入大块的Na,避免较多的钠与水反应放出大量的热,使试管内H₂与O₂的混合气点燃而爆炸;钠块表面会附着苯,所以改进后的实验中H₂的生成速率减慢;2Na+2H₂O====2NaOH+H₂↑,0.1 mol Na反应放出氢气为1.12 L;所得溶液的物质的量浓度=。