Question

市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”其主要成分為鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等。熱敷袋啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕，啟用時(shí)打開(kāi)塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量，使用完后，會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。請(qǐng)完成下列問(wèn)題。

（1）熱敷袋產(chǎn)生熱量的來(lái)源是________________________________________________。

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

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

（4）寫(xiě)出生成鐵銹的有關(guān)方程式_______________________________________________。（按生成過(guò)程分步寫(xiě)，不可合并成總式）

Answer 1

解析：本題為一信息給予題，實(shí)質(zhì)上考的是原電池的有關(guān)知識(shí)。同時(shí)考查學(xué)生分析信息，利用信息解決問(wèn)題的能力。從熱敷袋使用前與空氣隔絕，啟用后卻要打開(kāi)揉搓，說(shuō)明有空氣參與了熱敷袋內(nèi)的反應(yīng)。反應(yīng)后有大量鐵銹生成，說(shuō)明有O₂參加，而放出的熱量是鐵被氧化時(shí)釋放的。從啟用到放出熱時(shí)間很短，顯然不是鐵的緩慢氧化所能形成的現(xiàn)象，會(huì)很容易想到熱敷袋內(nèi)發(fā)生的是原電池反應(yīng)，其中鐵作負(fù)極，炭粉為正極，NaCl與水構(gòu)成了電解質(zhì)溶液。輕輕揉搓的作用是使鐵屑與炭粉、氯化鈉、水以及空氣充分接觸，以促使原電池反應(yīng)的發(fā)生，熱敷袋中主要發(fā)生以下反應(yīng)：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）鐵被氧化  （2）與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化  （3）氯化鈉溶于水，形成電解質(zhì)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。