1. 阅读下面科普短文。

自热火锅、自热米饭发热包的主要成分是:焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、生石灰、盐、氢化钙(CaH2)等。往发热包中加水,放热原理主要包括生石灰与水反应快速放热、原电池(金属粉、炭粉、盐)反应持续放热,金属发生氧化反应和金属氧化物发生反应放热。硅藻土孔隙较大,可起到缓冲反应的作用,为发热包的安全性提供保障,氢化钙能与水反应(生成氢氧化钙和氢气)用来吸收渗入包装内的微量水分,防止氧化钙逐渐失效。

如表为不同发热剂(均为30g)对不同食物加热效果表(加热时间为5min),如图为自热米饭在不同测温点的温度变化曲线。

使用加热包加热时应该注意:①发热包中反应较为复杂,会产生一定量的氢气和一氧化碳;②加热过程中,要将自热锅盖上的透气孔打开;③发热包里不能改加热水;④不能在汽车等密闭、狭小环境中使用,使用时避免明火;⑤使用后的发热包按有害垃圾分类处置。

发热剂

理论放热量/kJ

矿泉水(250g)

八宝粥(250g)

△T/℃

吸热量/kJ

△T/℃

吸热量/kJ

H2O+MgCl2

43.48

25

26.17

22

20.14

H2O+AlCl3

73.29

38

39.77

32

29.31

依据文章内容,回答下列问题:

(1) 发热包中所含硅藻土的作用是
(2) 表中等量的八宝粥与矿泉水比较,八宝粥的吸热量更(填“高”或“低”)。
(3) 写出氢化钙(CaH2)与水反应的化学方程式
(4) 推测发热包里不能改加热水的原因是
(5) 阅读文章,下列说法不正确的是______(填序号)。 A. 动车上可以多人同时制作不同口味的自热火锅 B. 为快速使自热火锅升温,应密封锅盖上的透气孔 C. 自热米饭“自热”后保温时间极短,“自热”后需立即食用 D. 等质量的MgCl2和AlCl3作发热剂为相同食物加热时,AlCl3“发热”效果更好
【考点】
化学方程式的书写与配平;
【答案】

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1.

西汉时《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。

(1)为了模拟此反应,某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中,发生反应的化学方程式为。该反应的标准实验现象为:溶液变为浅绿色、铁钉表面有红色固体析出,铁钉表面无明显气泡。但小组同学却发现铁钉表面有小气泡,于是对这一异常现象展开探究。

【查阅资料】①硫酸铜溶液呈酸性;

②铁与硫酸铜溶液体系中,可能发生的化学反应有:铁与酸性溶液反应产生氢气;

硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应从而产生氢离子。

【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素。

小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。

不同浓度、不同温度的硫酸铜溶液

变为浅绿色

有无红色固体

有无气泡

2%硫酸铜冷溶液

较慢

2%硫酸铜热溶液

较快

4%硫酸铜冷溶液

较慢

4%硫酸铜热溶液

较快

(2)由上表推测硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有(填一种即可)。

【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因。

将打磨光亮的铁钉放入30 mL4%硫酸铜溶液中,插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1),同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)

(3)由图1和图2可知,铁与硫酸铜溶液反应过程中,溶液的酸性(填“增强”或“减弱”),其原因是

【探究三】验证探究二中溶液pH变化的原因,改用煮沸后蒸馏水配制热的30mL4%硫酸铜溶液,放入光亮的铁钉,用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如上图3)。

(4)将蒸馏水煮沸的目的是

(5)由图3可知,探究二中溶液pH变化的原因是否成立(填“成立”或“不成立”)。

(6)图1和图3曲线的起点pH不同的原因

(7)依据上述探究实验,兴趣小组向老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是。你认为利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律实验时装置(填“是”或“否”)需要密闭。

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