Question

“暖足貼”利用鐵氧化生銹時會放熱的原理從而達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，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發(fā)熱，原因是鐵要與   、   等物質(zhì)共同作用才會生銹，鐵生銹發(fā)生氧化反應，放出熱量。
（2）試推測發(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)熱還應用了活性炭具有       性。
（3）打開用過的“暖足貼”，興趣小組的同學們發(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，考慮能否用學過的知識將之還原成鐵粉。于是，他們在實驗室找來炭粉及Fe₂O₃粉末，在做完圖乙所示實驗后，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                  ；另一同學立即用一塊濕抹布進行撲蓋，火馬上熄滅，試說明滅火原理                 。
（4）B組同學在正確操作之后，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)生預期的氣泡，這說明該反應并沒有生成       。
（5）A、B組同學查閱資料，得到關(guān)于鐵的氧化物相關(guān)信息如下：
根據(jù)以上信息，試寫出圖乙實驗中炭粉與Fe₂O₃發(fā)生反應的化學方程式                         
經(jīng)分析后，A、B同學試著提高反應溫度后，實驗出現(xiàn)了預期的現(xiàn)象。
（6）兩組同學聯(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℃，他們按圖丙所示進行實驗，看到了預期現(xiàn)象，寫出試管中反應的方程式                       。

Answer 1

本題考查的是金屬銹蝕的條件及其防護，燃燒與滅火，金屬的性質(zhì)，碳的還原性，氫氣還原氧化銅，書寫化學方程式。
（1）發(fā)熱劑需接觸到空氣才會發(fā)熱，原因是鐵要與水、氧氣等物質(zhì)共同作用才會生銹；
（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到其著火點，當還未完全冷卻的熱粉末倒到紙上時，恰好滿足這一條件，即溫度達到了紙的著火點，所以紙燒起來了；用濕抹布進行撲蓋，火馬上熄滅，是因為隔絕了空氣；
（4）由于鐵是氫前的活潑金屬，能與稀酸反應放出氫氣，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，反應生成了四氧化三鐵，故反應的化學方程式為C+6Fe₂O₃CO₂↑+4Fe₃O₄；
（6）氫氣還原氧化銅生成銅和水，故反應的化學方程式為H₂+CuOCu+H₂O.