题目内容

4．某学校的化学兴趣小组对某品牌“暖手宝”的自动发热原理展开了探究，经查阅说明书得知，该品牌“暖手宝”里发热剂的成分主要有铁粉、活性炭、氯化钠等．
【提出问题】发热剂中各种成分对“暖手宝”的发热有什么作用？
【猜想与假设】
A．各种成分物质都参与反应；
B．只有部分物质参与反应．
【实验与结沦】兴趣小组做了如下实验，并记录数据如表：
组别时间/min铁粉/g氯化钠/g活性炭/g空气湿度/%水/mL上升温度/℃
130100.670010.5
23010.507000
33000.50.67000
430100.64004.5
530100.640211.5
62010.50.640211.5
（1）第1、3组的探究实验结果说明，没有铁粉（填物质名称），“暖手宝”不能发热．
（2）分析第1、2、4、5组探究实验可知，“暖手宝”的发热还利用了活性炭能吸附空气中的水蒸气的性质．
（3）通过第5、6组数据分析可知，氯化钠在该反应中的作用是作催化剂．
（4）为了进一步测定发热剂中活性炭的质量分数．兴趣小组的同学们称取了少量发热剂，准备按如图方案进行实验：发热剂+足量，但老师指出该方案设计不够科学，会导致测定结果偏大，请你分析不足之处是Fe+CuCl2═Cu+FeCl2（用化学方程式表示）．

【交流与讨论】哪种因素可能影响“暖手宝”放热的速率？请你设计一个实验方案来验证自己的猜想．
影响因素：氯化钠的质量．
实验方案及结论：取两支试管，将其编号为A、B．向A、B试管中分别加入1g铁粉，0.6g活性炭粉末，2ml水．再向A试管中加入0.5g氯化钠，向B试管中加
入0.8g氯化钠．在空气湿度为70%的环境下，分别测定A、B试管中上升相同温度所需要的时间．若上升相同温度所需要的时间不同，则说明氯化钠的质量影响暖手宝放热的速率．

分析 （1）根据图中数据分析解答；
（2）根据活性炭具有吸附作用，能够吸附空气中的水蒸气解答；
（3）根据图中数据分析可知，氯化钠可以加快生锈的速率解答；
（4）根据是Fe与CuCl2溶液会反应生成Cu解答；
【交流与讨论】根据铁与氧气、水充分接触时容易发生氧化反应，放出热量，氯化钠的质量可能影响“暖手宝”放热的速率设计实验解答．

解答 解：（1）第1、3组的探究实验结果说明，没有铁粉，“暖手宝”不能发热．
（2）由第1、2、4、5组探究实验可知，“暖手包”的发热应用了活性炭具有吸附空气中的水蒸气的性质；
（3）由图中数据分析可知，氯化钠可以加快生锈的速率，氯化钠在该反应中的作用是作催化剂；
（4）方案的不足之处是Fe与CuCl2溶液会反应生成Cu，反应的化学方程式为：Fe+CuCl2═Cu+FeCl2；
【交流与讨论】由图中数据分析可知，“暖手包”的发热原理是利用铁生锈缓慢氧化放热的原理，故是铁与氧气、水蒸气共同作用的结果；
氯化钠的质量可能影响“暖手宝”放热的速率；实验方案及结论：实验方案及结论：取两支试管，将其编号为A、B．向A、B试管中分别加入1g铁粉，0.6g活性炭粉末，2ml水．再向A试管中加入0.5g氯化钠，向B试管中加
入0.8g氯化钠．在空气湿度为70%的环境下，分别测定A、B试管中上升相同温度所需要的时间．若上升相同温度所需要的时间不同，则说明氯化钠的质量影响暖手宝放热的速率．
故答案为：（1）铁粉；
（2）水蒸气；
（3）作催化剂；
（4）Fe+CuCl2═Cu+FeCl2；
【交流与讨论】影响因素：氯化钠的质量．
实验方案及结论：取两支试管，将其编号为A、B．向A、B试管中分别加入1g铁粉，0.6g活性炭粉末，2ml水．再向A试管中加入0.5g氯化钠，向B试管中加
入0.8g氯化钠．在空气湿度为70%的环境下，分别测定A、B试管中上升相同温度所需要的时间．若上升相同温度所需要的时间不同，则说明氯化钠的质量影响暖手宝放热的速率．

点评 解答本题要充分理解表中数据的含义，并且能够根据这些数据的差异方面进行科学地分析、判断，从而得出正确的结论．

练习册系列答案
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猜想一：只有Na2SO4猜想二：有Na2SO4和H2SO4
猜想三：有Na2SO4和NaOH 猜想四：有Na2O4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑．认为有一种猜想是不合理的．
（1）不合理的猜想是猜想四．
【实验探究】
（2）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有氢氧化钠
（3）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究．
实验方案测溶液pH滴加Na2CO3溶液滴加BaCl2溶液



实验操作
实验现象试纸变色，对比比色卡，pH＜7有气泡产生产生白色沉淀
实验结论溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的．
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出【实验探究】中存在两处明显错误，请大家反思．
（4）同学们经过反思发现了这两处错误：
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（3）为使馒头面包等发面食品疏松多孔、松软可口，常加入的物质是⑤．

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