暖宝宝是备受学生喜爱的便捷式取暖用品,化学实践小组的同学对其产生了浓厚兴趣,针对其成分和发热原理展开了项目式探究之旅。
【活动一】探究暖宝宝内部材料中有铁粉
(1)小组同学取一定量暖宝宝内部材料放入试管中,然后向试管中加入适量的稀硫酸,预计观察到的实验现象为________,涉及反应的化学方程式为________。
【活动二】探究暖宝宝快速发热的原因
(2)铁生锈,是铁与________共同作用的结果,但放热缓慢。生活中铁制品易生锈而铝制品不易生锈的原因是________(文字表述)。
【拓展探究】利用数字化对【活动二】深入探究
学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。
【查阅资料】一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5g铁粉和2g炭粉加入锥形瓶,s时刻加入2mL饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡胶塞,橡胶塞上已插有一支装有5mL稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
(3)实验进行一段时间后至s时刻,步骤③中注射器内的盐酸会自动注入锥形瓶内,原因是________;
(4)根据图2,①分析至于s时温度升高明显加快的原因是________。
②s时刻后反应并未停止,温度却开始降低,请你帮他们分析可能原因是________。
(5)实验过程中观察到铁粉先逐渐变为红棕色,s时盐酸注入瓶内后,有气泡产生,请在图3中绘制反应开始全结束整个反应过程中锥形瓶内气体压强的大致变化趋势。