如表是“XX牌贴身暖宝宝”使用说明书,小王等同学阅读了使用说明后,对它的成分和发热原理产生了兴趣,和同学们一起进行了实验探究.
品名XX牌贴身暖宝宝
成分带内物质:铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料微孔透气无纺布
外袋材料不透气塑料
用法临使用前,打开外袋取出内袋,直接贴在衣服上.
打开外袋后保持温暖12小时
(1)袋内物质中含有的金属元素至少有
 
种,其外袋材料属于
 
(填“无机非金属”、“合成”或“复合”)材料.
(2)初步探究成分及发热原理】
【提出问题】“暖宝宝”为什么能发热?
【做出猜想】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化(即生锈)的过程.
【设计实验】
实验操作实验现象解释或结论
步骤1取A、B两袋“暖宝宝”,将A袋按使用说明打开外袋取出内袋;而B袋不打开外袋.并将两袋样品放置在同样的环境中.A袋的“暖宝宝”温度很快上升;B袋温度
 
“暖宝宝”发热是由于袋内物质与
 
接触.
步骤224小时后,分别剪开A、B两袋,各取少量袋内物质于两支试管中,分别加入适量稀盐酸.A袋内物质部分溶解,产生黄色溶液;B袋内物质
 
用化学方程式表示产生黄色溶液的反应
 
得出结论】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化(生锈)的过程.
【继续探究】小王和同学们想继续探究“暖宝宝”发热后,剩余物质中是否还含有活性炭,他们取适量A袋内物质于烧杯内,加入过量
 
,充分反应后过滤,洗涤、烘干滤渣.为进一步验证黑色滤渣的成分,小王和小李同学分别设计了甲、乙两个如图所示的装置,点燃滤渣,用澄清石灰水验证产物,你认为
 
图的装置结论更可靠,理由是
 
.同学们分析铁生锈是一个缓慢氧化的过程,“暖宝宝”放热现象之所以很明显是因为:
①铁呈粉末状,活性炭有
 
性,使铁能与氧气、水等接触充分;
 

(3)【测定“暖宝宝”中的含铁量】
取一片包装完好的“暖宝宝”,剪开包装,利用袋内物质立即进行实验.
【实验方法】取样品m g,利用如图丙所示装置与药品,测反应后生成气体的体积.
【实验步骤】
①连接仪器,
 

②将实验所用药品装入各仪器中,记录量气管初始刻度;
③打开分液漏斗活塞,加入足量稀硫酸至不再有气泡冒出.在实验过程中,若烧瓶和量气管内气体压强过大,可将水准管
 
(填“上提”或“下移”).
④等恢复至室温,并
 
后,再次记录量气管刻度;
【数据处理】
若实验条件下,氢气的密度为d g/mL,测得氢气体积为v mL.则该“暖宝宝”中铁粉的质量分数的表达式为
 

【交流讨论】
利用丙装置,即使操作无失误,测量结果仍会偏大,原因是
 
,小王重新设计了一个如图丁的实验装置,利用该装置实验时,在气密性良好的前提下,如果往锥形瓶中注入的稀硫酸体积为V1mL,充分反应后,右侧针筒中气体的读数为V2 mL,则反应生成的氢气的体积为
 
 mL.
(4)【测定“暖宝宝”中的铁、碳质量比】
小李取了一片外袋已有部分破损的“暖宝宝”,剪开包装,利用袋内物质立即进行实验.
【查阅资料】
①2Fe(OH)3 
  △  
.
 
Fe2O3+3H2O
②Fe+2FeCl3=3FeCl2
③在HCl和FeCl3的混合溶液中Fe先与FeCl3反应
【实验记录】

【实验结论】经该实验测定,新产品的配料中碳粉和铁粉的质量比为
 
,该片已有破损的“暖宝宝”中的剩余铁单质的质量为
 
 g.
 0  128994  129002  129008  129012  129018  129020  129024  129030  129032  129038  129044  129048  129050  129054  129060  129062  129068  129072  129074  129078  129080  129084  129086  129088  129089  129090  129092  129093  129094  129096  129098  129102  129104  129108  129110  129114  129120  129122  129128  129132  129134  129138  129144  129150  129152  129158  129162  129164  129170  129174  129180  129188  211419 

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