Question

市场上有一种自热米饭，其饭盒中有一个发热包，在包装盒底准备一包水，水包上安有一根拉绳露于饭盒外，拉动拉绳，水和发热包自动混合，3s-5s内即升温，8min可将250g-300g米饭煮熟．发热过程中温度可达150℃，蒸汽温度达170℃，最长保温时间可达3h．发热过程无任何污染，而且成本低廉，没有任何安全隐患．
某化学兴趣小组对发热包内物质成分提出三种猜想：
A．猜想一：镁粉、铁粉；B．猜想二：镁粉、铁粉、氯化钠；C．猜想三：镁粉、铁粉、氯化钠、碳粉．
该小组同学对发热包内物质进行了如下探究实验．

（1）据此判断上述猜想中正确的是

 

（填A或B或C）；操作①的名称是

 

；C→D的离子反应方程式为

 

．
（2）研究发现，发热包“发热”的原理实际上是构成了许多微小的原电池，发生原电池反应，放出热量的缘故．
①在反应初期，原电池中负极为

 

；正极电极反应方程式为

 

．
②在保温阶段，发热包仍然发生着原电池反应，其负极电极反应方程式为

 

；保温时间可长达3h的可能原因为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,原电池和电解池的工作原理,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：

分析：由探究实验可知，黑色粉末加水溶解，滤液C加硝酸和硝酸银生成白色沉淀D为AgCl，则原混合物中一定含NaCl；不溶物B加硫酸生成H为氢气，滤液E与过量NaOH反应生成白色沉淀，则白色沉淀为氢氧化镁，黑色固体F为碳，则猜想三合理，以此来解答．

解答： 解：由探究实验可知，黑色粉末加水溶解，滤液C加硝酸和硝酸银生成白色沉淀D为AgCl，则原混合物中一定含NaCl；不溶物B加硫酸生成H为氢气，滤液E与过量NaOH反应生成白色沉淀，则白色沉淀为氢氧化镁，黑色固体F为碳，
（1）由上述分析可知，C合理，操作①分离不溶性固体与液体，其名称是过滤，C→D的离子反应方程式为Cl^-+Ag⁺=AgCl↓，故答案为：C；过滤；Cl^-+Ag⁺=AgCl↓；
（2）①碳、Mg和水构成原电池，所以能发生电化学腐蚀，该原电池中，活泼金属作负极，碳作正极，负极上Mg失电子发生氧化反应，电极反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：Mg-2e^-=Mg²⁺；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
②在保温阶段，发热包仍然发生着原电池反应，其负极电极反应方程式为Fe-2e^-=Fe²⁺，保温时间可长达3h的可能原因为氧化还原反应为放热反应，给物质加热使温度升高，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；氧化还原反应为放热反应，给物质加热使温度升高．

点评：本题考查分离提纯的综合应用，为高频考点，把握实验流程中发生的反应及混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意原电池原理为解答的难点，题目难度不大．