这个寒假小王使用了“暖宝宝”取暖贴，并和同学们对暖宝宝的成分及原理进行了探究．提出问题“暖宝宝”为什么能发热？做出猜想“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化（即

Question

这个寒假小王使用了“暖宝宝”取暖贴，并和同学们对暖宝宝的成分及原理进行了探究．
【提出问题】“暖宝宝”为什么能发热？
【做出猜想】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉氧化（即生锈）的过程．
【设计实验】

	实验操作	实验现象	解释或结论
步骤1	取A、B两袋“暖宝宝”，A袋按使用说明打开外袋取出内袋；B袋不打开外袋．将两袋样品放置在同样的环境中．	A袋的“暖宝宝”温度很快上升；B袋温度没有明显变化．	“暖宝宝”发热是由于袋内物质与______接触．
步骤2	24小时后，分别剪开A、B两袋，各取少量袋内物质于甲、乙两支试管中，分别加入足量稀盐酸，充分反应后静置片刻	甲中溶液变黄色； 乙中观察到的现象是______．	24小时后，A袋内物质中一定含有______．
【得出结论】“暖宝宝”发出的热量主要来自铁粉发生氧化（生锈）的过程．

【定量探究】“暖宝宝”中铁粉与活性炭质量之比是多少呢？操作过程如图1：
（1）将A中的固体溶于水，过滤，将滤渣洗涤、干燥．该步骤的目的是______；
（2）计算10.0g滤渣中活性炭的质量（列出计算过程）．
结论：该“暖宝宝”中的Fe粉和活性炭质量之比为______．
【后续探究】“暖宝宝”中的氯化钠起什么作用呢？为此同学们做了如下实验：
按图2所示装配成A、B、C、D四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）所示．

时间/小时升时上时高升时度高升时装置高升时	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
A瓶（盛干燥铁丝）	0	0	0	0	0	0	0
B瓶（盛沾了食盐水的铁丝）	0	0.4	1.2	3.4	5.6	7.6	9.8
C瓶（盛沾了清水的铁丝）	0	0	0	0.3	0.8	2.0	3.5
D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝）	0	0	0	0	0	0	0

（1）上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填字母）：______
（2）你认为“暖宝宝”中的氯化钠起的作用是：______．

Answer 1

【设计实验】
①暖宝宝发热是由于袋内物质与氧气接触的结果．故填：氧气．
②B袋内的铁没有反应，当加入稀盐酸时铁能和稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，氯化亚铁溶液是浅绿色的．故填：部分溶解，产生无色气泡，（溶液为浅绿色）．
③A袋内的铁与氧气和水充分接触，发生了化学反应，生成了氧化铁．故填：氧化铁．
【定量探究】（1）脱氧剂”成份为Fe粉、活性炭及少量NaCl、水，将步骤（1）中的固体溶于水，过滤，将滤渣洗涤、干燥．该步骤的目的是除去NaCl；故答案为：除去NaCl和水； 
（2）取滤渣，将其分为两等份，每一份质量为10.0g．将其中一份在氧气流中充分灼烧，生成的气体全部通入足量得澄清石灰水，得到干燥、纯净的沉淀20.0 g，依据脱氧剂成份为Fe粉、活性炭及少量NaCl、水，分析可知，生成二氧化碳的只有活性炭，依据碳元素守恒，C～CO₂～CaCO₃，得到碳物质的量为0.2mol；所以10.0 g滤渣中“活性炭的质量”为0.2mol×12g/mol=2.4g；
      根据实验，将另一份滤渣放入烧杯中，加入一定体积稀H₂SO₄，微热至反应完全．再加入过量的氢氧化钠溶液，过滤后会得固体氢氧化铁，经洗涤后转移到坩埚中充分加热，灼烧，冷却、称量，得到固体氧化铁质量为8.0g即为0.05mol，则根据铁元素守恒，金属铁的物质的量为0.1mol；所以Fe粉和活性炭质量之比=0.1×56：2.4=7：3，故答案为：7：3
【后续探究】由表内的数据可以看出B中导管内的水面上升最快，其次是C而A和D中液面不上升．铁生锈是水、氧气、铁共同作用的结果，三者同时具备时，有盐溶液速度最快．
故答案为：【设计实验】

	实验操作	实验现象	解释或结论
步骤1			氧气．
步骤2		部分溶解，产生无色气泡，（溶液为浅绿色）．	氧化铁．

【定量探究】（1）除去氯化钠和水；（2）7：3．
【后续探究】（1）B＞C＞A=D；（2）促进了铁生锈