Question

8．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．
【实验与结论】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/℃
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，准备按如下方案进行实验：发热剂+足量CuCl₂溶液$→_{过滤}^{充分反应}$$\left\{\begin{array}{l}{滤渣→洗涤→干燥→称量}\\{滤液}\end{array}\right.$，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．

Answer 1

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．
（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．