Question

2．如圖甲所示是醫(yī)院給病人輸液用的一次性輸液恒溫器，化學興趣小組的同學進行了一系列探究活動，請你一起參與他們的探究活動．

探究Ⅰ恒溫器的發(fā)熱原理是什么？
小組同學查閱“使用說明書”（如圖乙所示），經討論一致認為一次性輸液恒溫器主要是通過鐵的銹蝕反應產生熱量的．請寫出鐵銹蝕的條件鐵與空氣、水共存．
探究Ⅱ活性炭和氯化鈉的作用是什么？
[猜想假設]活性炭、氯化鈉均可加快鐵的銹蝕，使其在短時間內放出較多熱量．
[設計方案并實驗]取一定質量的鐵粉與水混合均勻，然后平均分成A、B、C、D四份，分別放入潔凈的燒杯中，按如下方案在空氣中進行實驗，并記錄實驗現象．請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?br />

	A	B	C	D
實驗方案	鐵粉和水的混合物	在鐵粉和水的混合物中加入ag活性炭，混勻后靜置	在鐵粉和水的混合物中加入ag氯化鈉，混勻后靜置	在鐵粉和水的混合物中加入ag活性炭和ag氯化鈉，混勻后靜置
實驗現象	鐵粉較慢銹蝕	鐵粉較快銹蝕	鐵粉較快銹蝕	鐵粉很快銹蝕

[分析討論]將實驗A與B、實驗A與C進行對比，得出活性炭和氯化鈉均可加快鐵的銹蝕；將實驗D與實驗A、B、C（填字母序號）進行對比，得出活性炭和氯化鈉同時存在時鐵的銹蝕速度更快．
探究Ⅲ使用后恒溫器內物質的主要成分是什么？
[實物觀察]使用后恒溫器內的物質是黑褐色粉末（如圖丙所示）
[查閱并分析]通過查閱資料，并根據恒溫器的發(fā)熱原理，大家認為黑褐色粉末中一定含有氧化鐵、鐵的氫氧化物（能與酸反應）和氯化鈉．
[提出問題]使用后恒溫器內的黑褐色粉末除氧化鐵、鐵的氫氧化物和氯化鈉外，還有什么物質？
[假設猜想]猜想一：還含有鐵粉；猜想二：還含有活性炭；猜想三：還含有活性炭和碳粉．
[設計方案并實驗]取黑褐色粉末于潔凈的試管中，加足量稀硫酸．觀察到的現象有：
（1）有氣泡產生，（2）黑色粉末部分溶解．證明猜想三正確．寫出產生現象（1）的化學方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
[反思拓展]一次性輸液恒溫器利用鐵的緩慢氧化為人類提供了熱量，由此可見，人們在生產和生活中可以利用化學反應放出的能量，請再舉一例做飯（或煉鐵等，合理即可）．

Answer 1

分析 探究Ⅰ：根據鐵的銹蝕因素來分析解答；
探究Ⅱ：[設計方案并實驗]根據控制變量和對比試驗的要求來分析；
[分析討論]根據對比試驗的要求來分析；
探究Ⅲ：[假設猜想]可能鐵粉沒有完全銹蝕；
[設計方案并實驗]根據稀硫酸的化學性質來分析；
[反思拓展]根據化學反應釋放熱量的例子來分析．

解答 解：探究Ⅰ：鐵銹蝕的條件為：鐵和水、氧氣共同作用的結果；故填：鐵與空氣、水共存；
探究Ⅱ：[設計方案并實驗]根據四組實驗方案及其現象可知，C方案中在鐵粉和水的混合物中加入ag氯化鈉，混勻后靜置；故填：氯化鈉；
[分析討論]要證明活性炭、氯化鈉同時共存時，鐵銹蝕速度更快，需要將D方案與A、B、C進行對比；故填：A、B、C；
探究Ⅲ：[猜想假設]鐵粉可能沒有完全發(fā)生銹蝕，因此可能存在鐵粉，故填：鐵粉；
[設計方案并實驗]稀硫酸與鐵粉、氧化鐵、鐵的氫氧化物能反應，與活性炭不反應，若猜想三正確，則會看到黑色固體粉末部分溶解，并有氣泡產生，故填：黑色粉末部分溶解，Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
[反思拓展]利用化學反應放出的熱量來人類生活、生產服務的例子較多，用燃料燃燒做飯、用煉鐵、發(fā)電等．故填：做飯（或煉鐵等，合理即可）．

點評 本題考查的知識點較多，利用所學化學知識解決實際問題是解題的關鍵．