Question

12．“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(ài)．圖甲是某品牌“暖足貼”的圖片．A、B兩小組的同學(xué)，通過(guò)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，原因是鐵要與水和氧氣等物質(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加快鐵的生銹，從而更快的放出熱量；“暖足貼”的發(fā)熱還應(yīng)用了活性炭具有吸附性．
（3）打開(kāi)用過(guò)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(guò)的知識(shí)將之還原成鐵粉．于是，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找來(lái)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 />澄清石灰水變渾濁的原因是Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O（用方程式表示）
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(lái)了，原因是未等黑色粉末冷卻便倒出，致使紙的溫度達(dá)到了著火點(diǎn)；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(shuō)明滅火原理隔絕空氣．
（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(méi)有溶解，試管中也未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡，這說(shuō)明該反應(yīng)并沒(méi)有生成鐵．
（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：

鐵的氧化物	Fe2O3	Fe3O4	FeO
顏色	紅色	黑色	黑色
化學(xué)性質(zhì)	可溶于稀硫酸	常溫下不溶于稀硫酸	可溶于稀硫酸

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C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂↑+4Fe₃O₄
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．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣，水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行分析解答本題；
（2）根據(jù)影響鐵生銹的因素分析；
（3）根據(jù)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是因?yàn)槎�氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水．燃燒和滅火的方法進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)“黑色粉末沒(méi)有溶解，試管中也未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡”做出判斷；
（5）根據(jù)題中信息結(jié)合化學(xué)方程式的書寫分析．

解答 解：（1）根據(jù)鐵制品銹蝕的過(guò)程，實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣，水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，因此發(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．
故答案為：水和氧氣；
（2）發(fā)熱劑成分中氯化鈉的作用是加速鐵粉生銹，更快放出熱量；“暖足貼”的發(fā)熱還應(yīng)用了活性炭的吸附作用．
故答案為：加快鐵的生銹；吸附；
（3）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．未等黑色粉末冷卻便倒出，致使紙的溫度達(dá)到了著火點(diǎn)，所以將黑色粉末倒在紙上，發(fā)現(xiàn)紙竟燃燒起來(lái)了；用一塊濕抹布進(jìn)行撲蓋，使紙隔絕空氣而滅火；
故答案為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；未等黑色粉末冷卻便倒出，致使紙的溫度達(dá)到了著火點(diǎn)；隔絕空氣；
（4）乙實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，生成部分黑色粉末，黑色粉末是Fe₃O₄，從題中信息看Fe₃O₄常溫下不溶于稀酸，所以黑色粉末沒(méi)有溶解，試管中也未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡，說(shuō)明反應(yīng)沒(méi)有發(fā)生，無(wú)鐵單質(zhì)生成．
故答案為：鐵；
（5）根據(jù)以上信息，圖乙實(shí)驗(yàn)中炭粉與Fe₂O₃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂↑+4Fe₃O₄；
故答案為：C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂↑+4Fe₃O₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鐵生銹、燃燒和滅火以及氫氣和碳作還原劑的相關(guān)問(wèn)題，除課本中的相關(guān)知識(shí)外，還要能從所給的資料中提取信息解決新問(wèn)題．