冬天来了,妈妈买了很多暖宝宝回家,小希问妈妈,为什么暖宝宝能发热.妈妈说:听说是里面有铁粉,铁粉生锈放热.为了验证妈妈解释的正确性,小希在实验室打开一片暖宝宝,取出其中黑色粉末做了下面的实验.

I.黑色粉末成分的探究

操作

现象

结论

取暖宝宝中的黑色粉末于试管中,加入足量稀盐酸

有气泡冒出, 溶液变为①

_____.

黑色粉末中有铁粉.

产生气泡的方程式②_____.

反应结束之后,发现仍有固体残留.经过③_____(操作名称),干燥,获得黑色粉末,加热,未能点燃.

——

——

小希查阅资料,发现反应后剩余的黑色粉末可能是活性炭,而活性炭燃烧需要很高的温度,于是小希设计如图 1 的实验.

将黑色粉末与氧化铜粉末充分混合,放入加热装置,接通电源,达到高温状态,观察到石灰水变浑浊.小希确定黑色粉末中有活性炭,加热装置中发生的化学反应方程式为④_____.

II.探究“暖宝宝”反应原理现铁的生锈本质是否一致

按图 2(夹持仪器已略去)采用传感器收集数据,将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中,密封装置,开始收集,观察曲线变化.

从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与⑤_____和_____等物质发生反应,并⑥_____热量(填写“吸收”或“放出”).这一反应与铁生锈原理一致.

III.实验拓展

利用上述原理,小希设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图 3 所示,

量筒中水的读数为 100mL.

(1)实验过程中,可以观察的现象是⑦_____.

(2)冷却一段时间之后,打开弹簧夹,水从量筒中流入玻璃瓶(容积为 250mL)最后读数为 67mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计),通过计算,本实验数据测得空气中氧气的体积分数为⑧_____.

(3)出现上述误差的原因可能是⑨_____(可多选)

A 装置漏气

B 暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足

C 温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积

D 弹簧夹未夹紧

E 最后读取量筒中水的体积是俯视读数

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