Question

市场上出售的“热敷袋”其主要成分为铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，会发现有大量铁锈存在。请完成下列问题。

（1）热敷袋产生热量的来源是________________________________________________。

（2）炭粉的主要作用是________________________________________________。

（3）加入NaCl的主要作用是_________________________________________________。

（4）写出生成铁锈的有关方程式_______________________________________________。（按生成过程分步写，不可合并成总式）

Answer 1

解析：本题为一信息给予题，实质上考的是原电池的有关知识。同时考查学生分析信息，利用信息解决问题的能力。从热敷袋使用前与空气隔绝，启用后却要打开揉搓，说明有空气参与了热敷袋内的反应。反应后有大量铁锈生成，说明有O₂参加，而放出的热量是铁被氧化时释放的。从启用到放出热时间很短，显然不是铁的缓慢氧化所能形成的现象，会很容易想到热敷袋内发生的是原电池反应，其中铁作负极，炭粉为正极，NaCl与水构成了电解质溶液。轻轻揉搓的作用是使铁屑与炭粉、氯化钠、水以及空气充分接触，以促使原电池反应的发生，热敷袋中主要发生以下反应：Fe-2e^-Fe²⁺；2H₂O+O₂+4e^-4OH^-；Fe²⁺+2OH^-Fe（OH）₂↓；4Fe（OH）₂↓+O₂+2H₂O4Fe（OH）₃；2Fe（OH）₃Fe₂O₃+3H₂O。

答案：（1）铁被氧化  （2）与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化  （3）氯化钠溶于水，形成电解质溶液  （4）Fe-2e^-Fe²⁺；2H₂O+O₂+4e^-4OH^-；Fe²⁺+2OH^-Fe（OH）₂↓；4Fe（OH）₂↓+O₂+2H₂O4Fe（OH）₃；2Fe（OH）₃Fe₂O₃+3H₂O。