Question

8．某學校的化學興趣小組對某品牌“暖手寶”的自動發熱原理展開了探究．經查閱說明書得知，該品牌“暖手寶”里發熱劑的成分主要有鐵粉、活性炭、氯化鈉等．
【提出問題】發熱劑中各種成分對“暖手寶”的發熱有什么作用？
【猜想與假設】
A．各種成分物質都參與反應；
B．只有部分物質參與反應．
【實驗與結論】興趣小組做了如下實驗，并記錄數據如表：

組別	時間/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組的探究實驗結果說明，沒有鐵粉（填物質名稱），“暖手寶”不能發熱．
（2）分析第1、2、4、5組探究實驗可知，“暖手寶”的發熱還利用了活性炭能吸附空氣中的水蒸氣的性質．
（3）通過第5、6組數據分析可知，氯化鈉在該反應中的作用是作催化劑．
（4）為了進一步測定發熱劑中活性炭的質量分數，興趣小組的同學們稱取了少量發熱劑，準備按如下方案進行實驗：發熱劑+足量CuCl₂溶液$→_{過濾}^{充分反應}$$\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計不夠科學，會導致測定結果偏大，請你分析不足之處是Fe+CuCl₂═Cu+FeCl₂（用化學方程式表示）．
【交流與討論】哪種因素可能影響“暖手寶”放熱的速率？請你設計一個實驗方案來驗證自己的猜想．
影響因素：氯化鈉的質量．實驗方案及結論：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%的環境下，分別測定A、B試管中上升相同溫度所需要的時間．若上升相同溫度所需要的時間不同，則說明氯化鈉的質量影響暖手寶放熱的速率．

Answer 1

分析 （1）根據圖中數據分析解答；
（2）根據活性炭具有吸附作用，能夠吸附空氣中的水蒸氣解答；
（3）根據圖中數據分析可知，氯化鈉可以加快生銹的速率解答；
（4）根據是Fe與CuCl₂溶液會反應生成Cu解答；
【交流與討論】根據鐵與氧氣、水充分接觸時容易發生氧化反應，放出熱量，氯化鈉的質量可能影響“暖手寶”放熱的速率設計實驗解答．

解答 解：
（1）第1、3組的探究實驗結果說明，沒有鐵粉，“暖手寶”不能發熱．
（2）由第1、2、4、5組探究實驗可知，“暖手包”的發熱應用了活性炭具有吸附空氣中的水蒸氣的性質；
（3）由圖中數據分析可知，氯化鈉可以加快生銹的速率，氯化鈉在該反應中的作用是作催化劑；
（4）方案的不足之處是Fe與CuCl₂溶液會反應生成Cu，反應的化學方程式為：Fe+CuCl₂═Cu+FeCl₂；
【交流與討論】由圖中數據分析可知，“暖手包”的發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果；
氯化鈉的質量可能影響“暖手寶”放熱的速率；實驗方案及結論：實驗方案及結論：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%的環境下，分別測定A、B試管中上升相同溫度所需要的時間．若上升相同溫度所需要的時間不同，則說明氯化鈉的質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：氯化鈉的質量．
實驗方案及結論：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%的環境下，分別測定A、B試管中上升相同溫度所需要的時間．若上升相同溫度所需要的時間不同，則說明氯化鈉的質量影響暖手寶放熱的速率．

點評 解答本題要充分理解表中數據的含義，并且能夠根據這些數據的差異方面進行科學地分析、判斷，從而得出正確的結論．