1. 秋冬干冷季节,在午休时使用自动发热、产生蒸汽的“蒸汽热敷”眼罩有助唾眠。如图为集品牌热敷蒸汽眼罩产品信息。

项目式学习小组探索蒸汽眼罩的奥秘时提出两个任务。

任务1:证明蒸汽眼罩中铁粉的存在。

任务2:探究活性炭和氯化钠对铁生锈的影响。

任务1中设计两个方案:

方案a:用磁铁靠近粉末,若粉末能被吸引,则证明含有铁粉。

方案b:向粉末中加入稀盐酸,若产生无色气泡,且溶液变为浅绿色,则证明有铁粉。

任务2中设计三个方案如下表。

方案

药品

方案c

4g铁粉、2mL水、2g氯化钠

方案d

4g铁粉、2mL水、xg活性炭

方案e

4g铁粉、2mL水、3g活性炭、yg氯化钠

根据实验方案,将药品在烧杯中混合,搅拌均匀,放入无纺布袋,再将无纺布袋放入锥形瓶中。利用图1装置收集数据并生成曲线。方案c、方案d生成曲线均为图2,方案e生成曲线为图3。

请回答下列问题:

(1) 方案a是利用物质的(填“物理性质”或“化学性质”)进行证明。
(2) 方案b涉及的化学方程式为
(3) 方案d、e中,x=,y=
(4) 分析任务二的实验方案和图2、图3,蒸汽眼罩能迅速升温的原因是
(5) 蒸汽眼罩要打开后,才会迅速升温的原因是
(6) 制作蒸汽眼罩时要控制产品结构成分中各物质质量比的原因是
【考点】
金属的化学性质; 金属锈蚀的条件及其防护;
【答案】

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1.

蒸汽眼罩能够自动发热、产生蒸汽,其原理如图1。同学们对蒸汽眼罩进行了如下探究。

任务一:探究蒸汽眼罩中的成分

【提出问题1】阅读蒸汽眼罩的说明书(如图2所示),发现其中含有铁粉,怎样用实验证明铁粉的存在呢?

【实验1】

(1)取少量蒸汽眼罩中粉末于试管中,加入,观察到有无色气泡产生,则证明蒸汽眼罩中含有铁粉。写出该反应的化学方程式:。小组内同学提出可以用更简便的方法:,也能证明蒸汽眼罩中含有铁粉。

任务二:探究蒸汽眼罩的发热原理

【作出猜想】

(2)除了蒸汽眼罩中的成分,应该是发热的必需条件。猜想依据:产品说明书中的注意事项。

【查阅资料】i.蛭石起保温作用,可以减缓热量散失;吸水树脂有良好的保水性能,为眼罩提供水蒸气。

ii.使用后,蒸汽眼罩中的部分固体由黑色变为红棕色。

【提出问题2】活性炭和氯化钠的作用是什么呢?

【实验2】在图3的锥形瓶中分别放入下表中①~④四组物质,用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化,传感器测得的相应数据如图4。

组数

试验药品

15g铁粉、4mL水

15g铁粉、4mL水、5g活性炭

15g铁粉、4mL水、5g氯化钠

xg铁粉、4mL水、5g氯化钠、5g活性炭

【解释与结论】

(3)④组中x为

(4)蒸汽眼罩能迅速升温的原因是

【交流反思】

(5)从绿色化学的角度考虑,你对使用后的蒸汽眼罩内固体的处理建议是

暖宝宝、热敷剂、脱氧剂等也利用了类似的原理,科学能让生活变得更美好。

实验探究题 普通
3. 小华同学在探究金属与酸反应时,将铝片、锌片打磨后,分别投入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中,观察到铝与稀盐酸反应较锌与稀盐酸反应快。

【提出问题】金属与盐酸反应快慢,除与金属的种类有关外,还受哪些因素的影响呢?

【猜想与假设】a.可能与盐酸的浓度有关;b.可能与反应时的温度有关;c.你的猜想是

实验编号

盐酸的浓度(均取20mL)

温度/℃

记录的数据

5%

30


10%

20


5%

20


10%

30


【设计并实验】小明利用图甲所示装置,用不同浓度的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。

【交流讨论】(1)请写出铝与酸反应的化学方程式:

(2)实验前小明先将分液漏斗的活塞关闭,再将注射器活塞往右拉,松手后,观察到注射器活塞回到原处。小明进行该操作的目的是

【分析数据、得出结论】(3)实验中记录的数据可能是:;对比实验②③可知对金属与酸反应的速率的影响

(4)实验表明,四次实验时反应的速率由快到慢依次为④、②、①、③.根据记录的数据分析,如果盐酸浓度为10%,温度为25℃,则所记录数据应该介于两次实验所记录的数据之间。

【拓展延伸】(5)小明进行铝与稀盐酸反应时,试管外壁发烫,并测得实验过程中生成氢气的体积随时间变化的曲线如图乙所示,根据曲线归纳铝与稀盐酸反应速率的变化规律:

(6)研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行再探究。将橡皮塞连接气体压力传感器,烧瓶中放入图片和稀盐酸,塞紧瓶塞并打开仪器,一段时间后,得到如丙图所示的气体压强与时间的关系曲线图。CD段气体压力逐渐下降的原因是:

实验探究题 困难