Question

2．如图甲所示是医院给病人输液用的一次性输液恒温器，化学兴趣小组的同学进行了一系列探究活动，请你一起参与他们的探究活动．

探究Ⅰ恒温器的发热原理是什么？
小组同学查阅“使用说明书”（如图乙所示），经讨论一致认为一次性输液恒温器主要是通过铁的锈蚀反应产生热量的．请写出铁锈蚀的条件铁与空气、水共存．
探究Ⅱ活性炭和氯化钠的作用是什么？
[猜想假设]活性炭、氯化钠均可加快铁的锈蚀，使其在短时间内放出较多热量．
[设计方案并实验]取一定质量的铁粉与水混合均匀，然后平均分成A、B、C、D四份，分别放入洁净的烧杯中，按如下方案在空气中进行实验，并记录实验现象．请填写表中空白：

	A	B	C	D
实验方案	铁粉和水的混合物	在铁粉和水的混合物中加入ag活性炭，混匀后静置	在铁粉和水的混合物中加入ag氯化钠，混匀后静置	在铁粉和水的混合物中加入ag活性炭和ag氯化钠，混匀后静置
实验现象	铁粉较慢锈蚀	铁粉较快锈蚀	铁粉较快锈蚀	铁粉很快锈蚀

[分析讨论]将实验A与B、实验A与C进行对比，得出活性炭和氯化钠均可加快铁的锈蚀；将实验D与实验A、B、C（填字母序号）进行对比，得出活性炭和氯化钠同时存在时铁的锈蚀速度更快．
探究Ⅲ使用后恒温器内物质的主要成分是什么？
[实物观察]使用后恒温器内的物质是黑褐色粉末（如图丙所示）
[查阅并分析]通过查阅资料，并根据恒温器的发热原理，大家认为黑褐色粉末中一定含有氧化铁、铁的氢氧化物（能与酸反应）和氯化钠．
[提出问题]使用后恒温器内的黑褐色粉末除氧化铁、铁的氢氧化物和氯化钠外，还有什么物质？
[假设猜想]猜想一：还含有铁粉；猜想二：还含有活性炭；猜想三：还含有活性炭和碳粉．
[设计方案并实验]取黑褐色粉末于洁净的试管中，加足量稀硫酸．观察到的现象有：
（1）有气泡产生，（2）黑色粉末部分溶解．证明猜想三正确．写出产生现象（1）的化学方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
[反思拓展]一次性输液恒温器利用铁的缓慢氧化为人类提供了热量，由此可见，人们在生产和生活中可以利用化学反应放出的能量，请再举一例做饭（或炼铁等，合理即可）．

Answer 1

分析 探究Ⅰ：根据铁的锈蚀因素来分析解答；
探究Ⅱ：[设计方案并实验]根据控制变量和对比试验的要求来分析；
[分析讨论]根据对比试验的要求来分析；
探究Ⅲ：[假设猜想]可能铁粉没有完全锈蚀；
[设计方案并实验]根据稀硫酸的化学性质来分析；
[反思拓展]根据化学反应释放热量的例子来分析．

解答 解：探究Ⅰ：铁锈蚀的条件为：铁和水、氧气共同作用的结果；故填：铁与空气、水共存；
探究Ⅱ：[设计方案并实验]根据四组实验方案及其现象可知，C方案中在铁粉和水的混合物中加入ag氯化钠，混匀后静置；故填：氯化钠；
[分析讨论]要证明活性炭、氯化钠同时共存时，铁锈蚀速度更快，需要将D方案与A、B、C进行对比；故填：A、B、C；
探究Ⅲ：[猜想假设]铁粉可能没有完全发生锈蚀，因此可能存在铁粉，故填：铁粉；
[设计方案并实验]稀硫酸与铁粉、氧化铁、铁的氢氧化物能反应，与活性炭不反应，若猜想三正确，则会看到黑色固体粉末部分溶解，并有气泡产生，故填：黑色粉末部分溶解，Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
[反思拓展]利用化学反应放出的热量来人类生活、生产服务的例子较多，用燃料燃烧做饭、用炼铁、发电等．故填：做饭（或炼铁等，合理即可）．

点评 本题考查的知识点较多，利用所学化学知识解决实际问题是解题的关键．