Question

（12分）市場出售的“熱敷袋”，其主要成分是鐵屑、炭粉、木屑與少量氯化鈉、水等。它在使用之前需用塑料袋與空氣隔絕。使用時開啟塑料袋的小氣孔，輕輕揉搓就會放出熱量來。當使用完后還會發現有銹生成，依上述現象完成下列問題：
（1）“熱敷袋”放出熱量使鐵發生了什么反應？
（2）炭粉的主要作用是什么？
（3）加入氯化鈉的作用是什么？
（4）寫出有關的電極反應與化學方程式來表明上述過程。

Answer 1

（1）鐵是原電池的負極，發生了氧化反應，Fe-2e^-====Fe²⁺
(2)炭粉是原電池的正極。
（3）食鹽與水構成電解質溶液。
（4）原電池的電極反應是：
Fe負極：2Fe-4e^-====2Fe²⁺
C正極：2H₂O+O₂+4e====4OH^-起吸氧作用
Fe²⁺+2OH^-====Fe(OH)₂↓
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O====4Fe(OH)₃

“熱敷袋”利用原電池的工作原理，鐵發生氧化反應放出能量。在此原電池中，Fe作負極，炭粉作正極，NaCl和水構成電解液，Fe發生吸氧腐蝕。