Question

“暖足貼”利用鐵氧化生銹時(shí)會(huì)放熱的原理從而達(dá)到給人局部熱敷的作用，具有一貼即熱，快速熱敷的作用，深受大眾的喜愛。下圖甲是某品牌“暖足貼”的圖片。A、B兩小組的同學(xué)，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，其主要成份為：鐵粉、活性炭、水、食鹽等物質(zhì)。



（1）發(fā)熱劑需接觸到空氣才會(huì)發(fā)熱，原因是鐵要與   、   等物質(zhì)共同作用才會(huì)生銹，鐵生銹發(fā)生氧化反應(yīng)，放出熱量。
（2）試推測(cè)發(fā)熱劑成分氯化鈉的作用是           ，從而更快的放出熱量；“暖足貼”的發(fā)熱還應(yīng)用了活性炭具有       性。
（3）打開用過的“暖足貼”，興趣小組的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)原先黑色的鐵粉顏色變成了紅棕色。他們想到了金屬的回收及利用的重要性，考慮能否用學(xué)過的知識(shí)將之還原成鐵粉。于是，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找來炭粉及Fe₂O₃粉末，在做完圖乙所示實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，試管中粉末全部變?yōu)楹谏��?br />A組一同學(xué)將黑色粉末倒在紙上，發(fā)現(xiàn)紙竟然燒起來了，原因是                  ；另一同學(xué)立即用一塊濕抹布進(jìn)行撲蓋，火馬上熄滅，試說明滅火原理                 。
（4）B組同學(xué)在正確操作之后，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振蕩，但她驚訝地發(fā)現(xiàn)黑色粉末沒有溶解，試管中也未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡，這說明該反應(yīng)并沒有生成       。
（5）A、B組同學(xué)查閱資料，得到關(guān)于鐵的氧化物相關(guān)信息如下：
根據(jù)以上信息，試寫出圖乙實(shí)驗(yàn)中炭粉與Fe₂O₃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                         
經(jīng)分析后，A、B同學(xué)試著提高反應(yīng)溫度后，實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了預(yù)期的現(xiàn)象。
（6）兩組同學(xué)聯(lián)想到還原性氣體H₂,通過繼續(xù)查閱資料發(fā)現(xiàn)酒精燈火焰的溫度在600℃左右，而H₂還原氧化銅所需溫度大約在250℃，他們按圖丙所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看到了預(yù)期現(xiàn)象，寫出試管中反應(yīng)的方程式                       。

Answer 1

本題考查的是金屬銹蝕的條件及其防護(hù)，燃燒與滅火，金屬的性質(zhì)，碳的還原性，氫氣還原氧化銅，書寫化學(xué)方程式。
（1）發(fā)熱劑需接觸到空氣才會(huì)發(fā)熱，原因是鐵要與水、氧氣等物質(zhì)共同作用才會(huì)生銹；
（2）鹽能夠加快鐵的生銹速率，故氯化鈉的作用是加速鐵粉生銹，更快地放出熱量；活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的吸附性；
（3）根據(jù)燃燒的條件分析判斷，紙張是可燃物，本身又暴露在空氣中，唯一缺乏的條件是溫度還沒達(dá)到其著火點(diǎn)，當(dāng)還未完全冷卻的熱粉末倒到紙上時(shí)，恰好滿足這一條件，即溫度達(dá)到了紙的著火點(diǎn)，所以紙燒起來了；用濕抹布進(jìn)行撲蓋，火馬上熄滅，是因?yàn)楦艚^了空氣；
（4）由于鐵是氫前的活潑金屬，能與稀酸反應(yīng)放出氫氣，而試管中未產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象說明沒有鐵的生成；
（5）根據(jù)表格可知，只有四氧化三鐵是不溶于酸的黑色固體，結(jié)合“黑色粉末沒有溶解”的現(xiàn)象可知，反應(yīng)生成了四氧化三鐵，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+6Fe₂O₃CO₂↑+4Fe₃O₄；
（6）氫氣還原氧化銅生成銅和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+CuOCu+H₂O.