题文
化学实验小组在实验室制备氢气时,发现没有锌粒或铁屑,仅有一些碎铝片.根据有关资料提示,他们将铝片放入烧碱溶液中,除去表面的氧化膜(Al2O3),洗净后用于制取氢气.
回答下列问题:
(1)已知氧化铝与烧碱溶液反应时,会生成偏铝酸钠(NaAlO2)和水,写出该反应的化学方程式______.
(2)图中是实验小组组装的制取氢气的发生装置,检验该装置气密性的方法是______.
(3)用金属铝和稀盐酸反应制取氢气的化学方程式是______.
(4)收集氢气的常用方法是______.
(5)在相同温度下,若用锌片和铝片分别与相同浓度的盐酸反应制取氢气,反应速率:锌______铝(填“>”“=”“<”),理由是______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
氧化铝与烧碱反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;检查装置的气密性关闭弹簧夹,从长颈漏斗中慢慢注水至淹没长颈漏斗下端管口,形成密封的空间,向长颈漏斗中注入少量水,至漏斗颈部形成水柱,静置,观察水柱是否下降,若不下降则气密性良好;氢气的密度小于空气密度,难溶于水,因此既可以用向下排空气法收集又可以用排水法收集;铝的活动性比镁的活动性强,所以用锌片和铝片分别与相同浓度的盐酸反应制取氢气时,铝的反应速率比锌的反应速率大.
故答案为:(1)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(2)关闭弹簧夹,从长颈漏斗中慢慢注水至淹没长颈漏斗下端管口,继续注入少量水,至漏斗颈部形成水柱,静置,观察水柱是否下降(或关闭弹簧夹,从长颈漏斗中缓缓注水至淹没长颈漏斗下端管口,用热水加热试管,观察长颈漏斗颈部是否有液柱上升)
(3)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(4)向下排空气法(或排水法)
(5)<;铝比锌金属活动性强
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解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“化学实验小组在实验室制备氢气时,发现没有.....”主要考查你对 [氢气的制取和收集 ]考点的理解。
氢气的制取和收集
实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气,也可以用盐酸代替硫酸,用镁或铁代替锌来制取氢气。
氢气的实验室制法:
化学药品锌粒和稀硫酸反应原理Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2↑ 发生装置反应物状态为固态和液态,反应条件为室温,可选择实验室制CO2的反应装置(或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置)
收集装置向下排空气法或排水法


实验步骤①检验装置的气密性
②装锌粒(注意将试管横放,把锌粒放入试管口,再慢慢竖起)
③把试管固定在铁架台上
④加入稀硫酸
⑤收集气体 注意事项①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性
②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属,如铜,也不能用排在氢前的金属,如钠,一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。
③长颈漏斗末端应在液而以下,防止氢气从长颈漏斗逸出
氢气的工业制法:
制取方法原理优缺点电解水2H2O
2H2↑+O2优点:得到氢气纯度高
缺点:耗能高 水煤气C+H2O(g)
CO+H2优点:成本低
缺点:需要设备多(需要除去CO中的杂质) 天然气CH4
C+2H2优点:原料丰富
缺点:氢气纯度低 电解饱和食盐水2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑优点:是氯碱化工的副产品
缺点:纯度低 理想模式:利用太阳能、高效催化剂分解水2H2O
2H2↑+O2↑优点:不耗费电能、热能,环保
缺点:人类未能寻找到高效催化剂,还未能实际应用



