Question

18．图甲所示是医院给病人输液用的一次性输液恒温器，化学兴趣小组的同学对其进行了一系列探究活动，请你一起参与他们的探究活动．

探究Ⅰ恒温器的发热原理是什么？
小组同学查阅“使用说明书”（如图乙所示），经讨论一致认为一次性输液恒温器主要是通过铁的锈蚀反应产生热量的．请写出铁锈蚀的条件与水和氧气同时接触．
探究Ⅱ活性炭和氯化钠的作用是什么？
[猜想假设]活性炭、氯化钠均可加快铁的锈蚀，使其在短时间内放出较多热量．
[设计方案并实验]取一定质量的铁粉与水混合均匀，然后平均分成A、B、C、D四份，分别放入洁净的烧杯中，按如下方案在空气中进行实验，并记录实验现象．请填写表中空白：

	A	B	C	D
实验方案	铁粉和水的混合物	在铁粉和水的混合物中加入ag活性炭，混匀后静置	在铁粉和水的混合物中加入ag氯化钠，混匀后静置	在铁粉和水的混合物中加入ag活性炭和ag氯化钠，混匀后静置
实验现象	铁粉较慢锈蚀	铁粉较快锈蚀	铁粉较快锈蚀	铁粉很快锈蚀

[分析讨论]将实验A与B、实验A与C进行对比，得出活性炭和氯化钠均可加快铁的锈蚀；将实验D与实验BC（填字母序号）进行对比，得出活性炭和氯化钠同时存在时铁的锈蚀速度更快．
探究Ⅲ使用后恒温器内物质的主要成分是什么？
[实物观察]使用后恒温器内的物质是黑褐色粉末（如图丙所示）
[查阅并分析]通过查阅资料，并根据恒温器的发热原理，大家认为黑褐色粉末中一定含有氧化铁、铁的氢氧化物（能与酸反应）和氯化钠．
[提出问题]使用后恒温器内的黑褐色粉末除氧化铁、铁的氢氧化物和氯化钠外，还有什么物质？
[假设猜想]猜想一：还含有炭粉；猜想二：还含有活性炭；猜想三：还含有活性炭和碳粉．
[设计方案并实验]取黑褐色粉末于洁净的试管中，加足量稀硫酸．观察到的现象有：
（1）有气泡产生，（2）有固体剩余．证明猜想三正确．写出产生现象（1）的化学方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
[反思拓展]一次性输液恒温器利用铁的缓慢氧化为人类提供了热量，由此可见，人们在生产和生活中可以利用化学反应放出的能量，请再举一例煤燃烧．

Answer 1

分析 根据已有的铁生锈的因素、促进铁生锈的因素以及物质间的反应进行分析解答．

解答 解：铁与水和氧气同时存在能生锈故填：与水和氧气同时接触．
[设计方案并实验]取一定质量的铁粉与水混合均匀，然后平均分成A、B、C、D四份，要验证是哪种物质加速铁的锈蚀，可以分别加入活性炭粉、氯化钠以及活性炭粉和氯化钠的混合物，故填：氯化钠；
[分析讨论]将实验A与B、实验A与C进行对比，得出活性炭和氯化钠均可加快铁的锈蚀；将实验D与实验BC进行对比，得出活性炭和氯化钠同时存在时铁的锈蚀速度更快．故填：BC；
[假设猜想]根据剩余黑色的粉末的成分，可能是炭粉，故填：炭粉；
[设计方案并实验]若是猜想三正确，则加入硫酸反应，有气泡产生，有黑色固体剩余，铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故填：有固体剩余，Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
[反思拓展]煤燃烧能产生大量的热，是化学能转化为热能，故填：煤燃烧．

点评 本题考查的是铁生锈因素的实验探究，完成此题，可以依据已有的知识进行．