Question

7．自熱產品已經廣泛應用于生活中．化學興趣小組對某品牌的“暖寶寶”如圖1進行了初步驗證性探究．

【實驗一】食鹽作用的探究
【實驗探究1】興趣小組的同學進行了如下實驗：
按圖2所示裝配成A、B、C、D四套裝置，每隔一段時間測量導管中水面上升的高度，結果如表（表中所列數據為導管中水面上升的高度/cm）所示．

時間/小時	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
A瓶（盛干燥鐵絲）	0	0	0	0	0	0	0
B瓶（盛沾了食鹽水的鐵絲）	0	0.4	1.2	3.4	5.6	7.6	9.8
C瓶（盛沾了清水的鐵絲）	0	0	0	0.3	0.8	2.0	3.5

【反思評價1】
（1）上述實驗中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序為（填字母）BCA．
（2）你認為“暖寶寶”中的氯化鈉起的作用是加快鐵的生銹速率．
【實驗二】成分定性的探究
【實驗探究2】
（1）“暖寶寶”中是否含有鐵粉？興趣小組的同學認為可以用磁鐵來檢驗．
（2）如圖3是興趣小組驗證黑色粉末中含有活性炭粉的實驗裝置圖．（燃燒匙內盛有“暖寶寶”袋內黑色粉末，燃燒匙上方罩一個內壁涂有石灰水的燒杯）
【反思評價2】驗證黑色粉末中是否含有活性炭的方案不可行（填“可行”或“不可行”）．理由是酒精燈燃燒生成二氧化碳氣體，干擾實驗結果．
【實驗三】成分定量的探究
暖寶寶的好壞，不是原料越重越好，也不是溫度越高越好，其發熱溫度的高低，持續時間的長短，都與發熱原料中的鐵粉的含量密不可分，那么如何測定發熱原料中鐵粉的含量呢？
【實驗探究三】取5.7g樣品，投入裝有10.0g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質量10.0g）中，在化學反應過程中對燒杯進行了五次稱量，數據記錄如下：

反應時間	t0	t1	t2	t3	t4
燒杯和藥品質量（g）	25.7	25.6	25.5	25.5	m

【結果分析】
（1）表格中m的值為25.5g．
（2）暖寶寶樣品中鐵的質量分數98.2%．（保留到0.01）

Answer 1

分析 【反思評價1】
（1）根據表中數據可以判斷上述實驗中鐵生銹的速率大��；
（2）由表中數據可知，干燥的鐵絲不生銹，沾了清水的鐵絲和沾了食鹽水的鐵絲都容易生銹，但是生銹速率不同，沾了食鹽水的鐵絲生銹速率較快．
【實驗探究2】
（1）根據鐵可以被磁鐵吸引分析．（2）根據碳燃燒能生成二氧化碳，酒精燃燒能生成二氧化碳分析；
【結果分析】
根據反應前后的質量差，可以計算生成氫氣的質量，進一步可以計算鐵的質量，從而可以計算鐵的質量分數

解答 解：【反思評價1】
（1）導管中水面上升的高度越高、越快，說明鐵絲生銹的速率越徹底、越快，上述實驗中鐵生銹的速率由大到小的排列順序為：沾了食鹽水的鐵絲生銹最快，沾了清水的鐵絲生銹速率較快，干燥的鐵絲生銹速率最慢，幾乎不生銹．
故填：BCA．
（2）“暖寶寶”中的氯化鈉起的作用是加快鐵的生銹速率．
故填：加快鐵的生銹速率．
【實驗探究2】
（1）否含有鐵粉，可用磁鐵進行吸引．
故填：磁鐵．
（2）碳燃燒能生成二氧化碳，酒精燃燒能生成二氧化碳，會對檢驗碳的存在造成干擾，故填：不行，因為酒精燈燃燒也會產生二氧化碳氣體，對“黑粉中是否含有碳的”檢驗產生干擾；
故填：不可行；酒精燈燃燒生成二氧化碳氣體，干擾實驗結果；
【結果分析】
（1）當鐵和稀鹽酸完全反應后，質量不再發生變化，所以m的值是25.5．
故填：25.5．
（2）解：設鐵的質量為x，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
56                       2
x                       0.2g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.2g}$，
x=5.6g，
“取暖片”樣品中鐵粉的質量分數為：$\frac{5.6g}{5.7g}$×100%=98.2%；
故填：98.2%．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．