Question

【題目】取暖貼是冬季常用的一種防寒用品，可快速緩解并消除各種畏寒疾病引起的疼痛，圖示為某品牌取暖貼，小明剪開內包裝袋，倒出其中的粉末，發現呈黑色，該黑色固體粉末的主要成分是什么呢？

（作出猜想）該黑色粉末可能含有炭粉、鐵粉、氧化銅、二氧化錳中的一種或幾種。

（進行實驗）為了確定該黑色粉末的成分，小組同學又進行了如下實驗：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量黑色粉末于試管中并加入過量的稀硫酸	固體部分溶解，有氣泡產生，溶液變為淺綠色	該黑色粉末肯定含有_______，肯定不含__________
②取實驗①的殘渣灼燒，將內壁涂有澄清石灰石灰水的小燒杯罩在上方	澄清石灰水變渾濁	該黑色粉末肯定含______

（反思評價）（1）實驗①中發生反應的化學方程式為__________。

（2）小明查閱資料知道，取暖貼發熱是因為鐵粉在氯化鈉和水的作用下能加快氧化，放出熱量。該過程是將化學能轉化為__________能。

（拓展創新）小明利用該原理，設計如圖所示實驗裝置，探究碳粉對鐵銹蝕速率的影響進行實驗，觀察到量筒內水沿導管慢慢進入廣口瓶（凈容積為146mL），當溫度恢復至室溫且量筒內水面高度不變時讀數，數據記錄如下：

序號	樣品	量筒起始讀數/mL	量筒最終讀數/mL	所需時間/mL
①	1g鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	70	約70
②	_________	/	/	/

Answer 1

【答案】鐵粉 氧化銅 炭粉 熱（或內） 1g鐵粉、10滴水和少量NaCl

【解析】

進行實驗：將稀硫酸加入到盛有黑色粉末的試管中，觀察到黑色粉末部分溶解，有氣泡產生，且溶液變為淺綠色，說明粉末中含有鐵粉；反應后的溶液無藍色，說明黑色粉末中不含氧化銅；將上述實驗中的殘渣灼燒后產生了能使澄清石灰水變渾濁的氣體，這說明殘渣中含有炭粉。

反思評價：（1）實驗①中發生反應的化學方程式為。

（2）取暖貼發熱是因為鐵粉在氯化鈉和水的作用下能加快氧化，放出熱量，該過程是將化學能轉化為熱（或內）能。

拓展創新：

實驗①和②探究碳對鐵銹蝕速率的影響，所以該對照組間唯一的變量應為是否含有碳，因為實驗①含有碳，則實驗②不含碳，而其他的因素應完全相同，所以實驗②的樣品組成為1g鐵粉、10滴水和少量NaCl。