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，通過查閱資料發現，其主要成份為：鐵粉、活性炭、水、食鹽等物質．
（1）發熱劑需接觸到空氣才會發熱，原因是鐵要與________、________ 等物質共同作用才會生銹，鐵生銹發生氧化反應，放出熱量．
（2）試推測發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現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，發現澄清石灰水變渾濁，試管中粉末全部變為黑色．A組一同學將黑色粉末倒在紙上，發現紙竟然燒起來了，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，但她驚訝地發現黑色粉末沒有溶解，試管中也未產生預期的氣泡，這說明該反應并沒有生成________．
（5）A、B組同學查閱資料，得到關于鐵的氧化物相關信息如下：

鐵的氧化物	Fe2O3	Fe3O4	FeO
顏色	紅色	黑色	黑色
化學性質	可溶于稀硫酸	常溫下不溶于稀硫酸	可溶于稀硫酸

根據以上信息，試寫出圖乙實驗中炭粉與Fe₂O₃發生反應的化學方程式________，經分析后，A、B同學試著提高反應溫度后，實驗出現了預期的現象．
（6）兩組同學聯想到還原性氣體H₂，通過繼續查閱資料發現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，看到了預期現象，寫出試管中反應的方程式________．

Answer 1

解：（1）根據鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣，水蒸氣等發生化學反應的過程，因此發熱劑需接觸到空氣才會發熱，原因是鐵要與 水、氧氣等物質共同作用才會生銹．
故答案為：水；氧氣；
（2）發熱劑成分中氯化鈉的作用是加速鐵粉生銹，更快放出熱量；“暖足貼”的發熱還應用了活性炭的吸附作用．
故答案為：加快鐵的生銹；吸附；
（3）未等黑色粉末冷卻便倒出，致使紙的溫度達到了著火點，所以將黑色粉末倒在紙上，發現紙竟然燒起來了；用一塊濕抹布進行撲蓋，使紙隔絕空氣而滅火；
故答案為：未等黑色粉末冷卻便倒出，致使紙的溫度達到了著火點；隔絕空氣；
（4）乙實驗完成后，發現澄清石灰水變渾濁，生成部分黑色粉末，黑色粉末是Fe₃O₄，從題中信息看Fe₃O₄常溫下不溶于稀酸，所以黑色粉末沒有溶解，試管中也未產生預期的氣泡，說明反應沒有發生，無鐵單質生成．
故答案為：鐵；
（5）根據以上信息，圖乙實驗中炭粉與Fe₂O₃發生反應的化學方程式是C+6Fe₂O₃CO₂+4Fe₃O_4；
故答案為：C+6Fe₂O₃CO₂+4Fe₃O₄；
（6）氫氣還原氧化銅的化學方程式是H₂+CuOCu+H₂O；
故答案為：H₂+CuOCu+H₂O．
分析：（1）根據鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣，水蒸氣等發生化學反應的過程進行分析解答本題；
（2）根據影響鐵生銹的因素分析；
（3）根據燃燒和滅火的方法進行分析；
（4）根據“黑色粉末沒有溶解，試管中也未產生預期的氣泡”做出判斷；
（5）根據題中信息結合化學方程式的書寫分析；
（6）根據題中信息結合化學方程式的書寫分析．
點評：本題考查鐵生銹、燃燒和滅火以及氫氣和碳作還原劑的相關問題，除課本中的相關知識外，還要能從所給的資料中提取信息解決新問題．