Question

8．某學(xué)校的化學(xué)興趣小組對某品牌“暖手寶”的自動(dòng)發(fā)熱原理展開了探究．經(jīng)查閱說明書得知，該品牌“暖手寶”里發(fā)熱劑的成分主要有鐵粉、活性炭、氯化鈉等．
【提出問題】發(fā)熱劑中各種成分對“暖手寶”的發(fā)熱有什么作用？
【猜想與假設(shè)】
A．各種成分物質(zhì)都參與反應(yīng)；
B．只有部分物質(zhì)參與反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)如表：

組別	時(shí)間/min	鐵粉/g	氯化鈉/g	活性炭/g	空氣濕度/%	水/mL	上升溫度/℃
1	30	1	0	0.6	70	0	10.5
2	30	1	0.5	0	70	0	0
3	30	0	0.5	0.6	70	0	0
4	30	1	0	0.6	40	0	4.5
5	30	1	0	0.6	40	2	11.5
6	20	1	0.5	0.6	40	2	11.5

（1）第1、3組的探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，沒有鐵粉（填物質(zhì)名稱），“暖手寶”不能發(fā)熱．
（2）分析第1、2、4、5組探究實(shí)驗(yàn)可知，“暖手寶”的發(fā)熱還利用了活性炭能吸附空氣中的水蒸氣的性質(zhì)．
（3）通過第5、6組數(shù)據(jù)分析可知，氯化鈉在該反應(yīng)中的作用是作催化劑．
（4）為了進(jìn)一步測定發(fā)熱劑中活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，興趣小組的同學(xué)們稱取了少量發(fā)熱劑，準(zhǔn)備按如下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：發(fā)熱劑+足量CuCl₂溶液$→_{過濾}^{充分反應(yīng)}$$\left\{\begin{array}{l}{濾渣→洗滌→干燥→稱量}\\{濾液}\end{array}\right.$，但老師指出該方案設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏大，請你分析不足之處是Fe+CuCl₂═Cu+FeCl₂（用化學(xué)方程式表示）．
【交流與討論】哪種因素可能影響“暖手寶”放熱的速率？請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證自己的猜想．
影響因素：氯化鈉的質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)論：取兩支試管，將其編號為A、B．向A、B試管中分別加入1g鐵粉，0.6g活性炭粉末，2ml水．再向A試管中加入0.5g氯化鈉，向B試管中加
入0.8g氯化鈉．在空氣濕度為70%的環(huán)境下，分別測定A、B試管中上升相同溫度所需要的時(shí)間．若上升相同溫度所需要的時(shí)間不同，則說明氯化鈉的質(zhì)量影響暖手寶放熱的速率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析解答；
（2）根據(jù)活性炭具有吸附作用，能夠吸附空氣中的水蒸氣解答；
（3）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析可知，氯化鈉可以加快生銹的速率解答；
（4）根據(jù)是Fe與CuCl₂溶液會(huì)反應(yīng)生成Cu解答；
【交流與討論】根據(jù)鐵與氧氣、水充分接觸時(shí)容易發(fā)生氧化反應(yīng)，放出熱量，氯化鈉的質(zhì)量可能影響“暖手寶”放熱的速率設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解答．

解答 解：
（1）第1、3組的探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，沒有鐵粉，“暖手寶”不能發(fā)熱．
（2）由第1、2、4、5組探究實(shí)驗(yàn)可知，“暖手包”的發(fā)熱應(yīng)用了活性炭具有吸附空氣中的水蒸氣的性質(zhì)；
（3）由圖中數(shù)據(jù)分析可知，氯化鈉可以加快生銹的速率，氯化鈉在該反應(yīng)中的作用是作催化劑；
（4）方案的不足之處是Fe與CuCl₂溶液會(huì)反應(yīng)生成Cu，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuCl₂═Cu+FeCl₂；
【交流與討論】由圖中數(shù)據(jù)分析可知，“暖手包”的發(fā)熱原理是利用鐵生銹緩慢氧化放熱的原理，故是鐵與氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果；
氯化鈉的質(zhì)量可能影響“暖手寶”放熱的速率；實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)論：實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)論：取兩支試管，將其編號為A、B．向A、B試管中分別加入1g鐵粉，0.6g活性炭粉末，2ml水．再向A試管中加入0.5g氯化鈉，向B試管中加
入0.8g氯化鈉．在空氣濕度為70%的環(huán)境下，分別測定A、B試管中上升相同溫度所需要的時(shí)間．若上升相同溫度所需要的時(shí)間不同，則說明氯化鈉的質(zhì)量影響暖手寶放熱的速率．
（1）鐵粉；
（2）水蒸氣；
（3）作催化劑；
（4）Fe+CuCl₂═Cu+FeCl₂；
【交流與討論】影響因素：氯化鈉的質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)論：取兩支試管，將其編號為A、B．向A、B試管中分別加入1g鐵粉，0.6g活性炭粉末，2ml水．再向A試管中加入0.5g氯化鈉，向B試管中加
入0.8g氯化鈉．在空氣濕度為70%的環(huán)境下，分別測定A、B試管中上升相同溫度所需要的時(shí)間．若上升相同溫度所需要的時(shí)間不同，則說明氯化鈉的質(zhì)量影響暖手寶放熱的速率．

點(diǎn)評 解答本題要充分理解表中數(shù)據(jù)的含義，并且能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)的差異方面進(jìn)行科學(xué)地分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．