12.“暖足贴”利用铁氧化生锈时会放热的原理从而达到给人局部热敷的作用,具有一贴即热,快速热敷的作用,深受大众的喜爱.图甲是某品牌“暖足贴”的图片.A、B两小组的同学,通过查阅资料发现,其主要成份为:铁粉、活性炭、水、食盐等物质.
(1)发热剂需接触到空气才会发热,原因是铁要与水和氧气等物质共同作用才会生锈,铁生锈发生氧化反应,放出热量.
(2)试推测发热剂成分氯化钠的作用是加快铁的生锈,从而更快的放出热量;“暖足贴”的发热还应用了活性炭具有吸附性.
(3)打开用过的“暖足贴”,兴趣小组的同学们发现原先黑色的铁粉颜色变成了红棕色.他们想到了金属的回收及利用的重要性,考虑能否用学过的知识将之还原成铁粉.于是,他们在实验室找来炭粉及Fe2O3粉末,在做完图乙所示实验后,发现澄清石灰水变浑浊,试管中粉末全部变为黑色.
澄清石灰水变浑浊的原因是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O(用方程式表示)
A组一同学将黑色粉末倒在纸上,发现纸竟然烧起来了,原因是未等黑色粉末冷却便倒出,致使纸的温度达到了着火点;另一同学立即用一块湿抹布进行扑盖,火马上熄灭,试说明灭火原理隔绝空气.
(4)B组同学在正确操作之后,取少量黑色粉末,加入足量稀硫酸充分振荡,但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解,试管中也未产生预期的气泡,这说明该反应并没有生成铁.
(5)A、B组同学查阅资料,得到关于铁的氧化物相关信息如下:
铁的氧化物Fe2O3Fe3O4FeO
颜色红色黑色黑色
化学性质可溶于稀硫酸常温下不溶于稀硫酸可溶于稀硫酸
根据以上信息,试写出图乙实验中炭粉与Fe2O3发生反应的化学方程式C+6Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+4Fe3O4
经分析后,A、B同学试着提高反应温度后,实验出现了预期的现象.
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