Question

用如圖的實驗裝置可以進行鈉跟水的反應實驗，并可收集、檢驗生成的氣體．Na的密度為0.97g/mL，煤油的密度為0.87g/mL，請回答下列問題：
（1）液體物質添加完畢后，關閉活栓，打開右邊的膠塞，向煤油中加入一小塊鈉，立即塞好膠塞，反應開始前鈉的位置在

 

處（填a，b，c）．
（2）反應后，鈉在煤油層和水層界面之間上下跳動，反應平緩連續進行．試說明產生上述現象的原因：

 

．
（3）寫出Na跟水反應的化學方程式

 

．
（4）裝置中的漏斗在反應過程中的主要作用是

 

．
（5）本實驗除能使反應平緩連續進行、收集并檢驗氣體外，還有一個優點是：

 

．這是因為：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據密度大小分析反應開始前鈉的位置；
（2）根據鈉與水反應生成氫氣、鈉與水、煤油的密度大小分析；
（3）鈉與水反應生成氫氣和氫氧化鈉，以此寫出化學方程式；
（4）從反應中產生氣體，導致液面上升分析；
（5）氫氣存在爆炸極限，氫氣與空氣按4%-74.2%比例混合時，燃燒時會發生爆炸．

解答：解：（1）由題干密度的數據可知，Na的密度小于水的密度而大于煤油的密度，因此Na處于煤油和水交界處，
故答案為：a；
（2）當Na與水劇烈反應時，產生的氫氣將Na拖入煤油層內，反應停止，但是由于Na的密度大于煤油的密度，隨著H₂氣流減少，Na沉到煤油層和水層的界面，反應又進行，如此不斷交替，出現反應后，鈉在煤油層和水層界面之間上下跳動，反應平緩連續進行的現象，
故答案為：當Na跟水反應劇烈時，H₂氣流將Na托入煤油層，反應停止．隨著H₂氣流減少，Na沉到煤油層和水層的界面，反應又進行；
（3）鈉與水反應生成氫氣和氫氧化鈉，化學方程式為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，
故答案為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
（4）反應中產生氣體，導致液面上升，漏斗可以防止液體溢出，
故答案為：防止液體溢出；
（5）該反應產生氫氣，氫氣存在爆炸極限，氫氣與空氣按4%-74.2%比例混合時，燃燒時會發生爆炸，此反應是在隔絕空氣的條件下進行的，得到的氫氣純度高，燃燒時不會發生爆炸，
故答案為：安全；此反應在隔絕空氣下進行．

點評：本題考查了鈉與水反應的性質實驗，是在課本演示實驗的基礎上的改良，為高頻考點，側重于學生的基本知識的考查，有利于培養學生的良好的科學素養，提高學生學習的積極性，難度中等．