Question

市場上出售的熱敷袋，其主要成分是鐵屑、炭粉、木屑及少量NaCl、H₂O等．它在使用之前，需要塑料袋與空氣隔絕；使用時開啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會放出熱量來；當使用完后還會發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成．根據(jù)上述現(xiàn)象回答：
（1）熱敷袋產(chǎn)生的熱量是利用鐵發(fā)生了

 

反應(yīng)放出的熱量．
（2）炭粉的主要作用是

 

．
（3）加入NaCl的作用是

 

．
（4）試用有關(guān)電極反應(yīng)、離子方程式和化學方程式來表示上述變化的過程：
①電極反應(yīng)：負極

 

；正極

 

．
②離子方程式：

 

．
③化學方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）熱敷袋產(chǎn)生的熱量的反應(yīng)原理是發(fā)生電化學反應(yīng)，F(xiàn)e為負極被氧化；
（2）金屬鐵是碳粉構(gòu)成的原電池中，碳粉為電池的正極正極；
（3）金屬鐵是碳粉構(gòu)成的原電池中，氯化鈉可以作為電解質(zhì)溶液；
（4）根據(jù)金屬的吸氧腐蝕原理來書寫電極反應(yīng)以及電池反應(yīng)．

解答：解：（1）鐵的活潑性大于碳的，在構(gòu)成的原電池中，鐵作負極，鐵失去電子被氧化，故答案為：氧化；
（2）碳粉和鐵活潑性不同，且都導(dǎo)電；氯化鈉是強電解質(zhì)，易溶于水；碳粉、鐵、氯化鈉溶液構(gòu)成了原電池，碳的活潑性比鐵小，所以作正極，因為形成原電池，從而加速鐵的氧化，故答案為：與鐵、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，碳作電池的正極，加速鐵的氧化；
（3）氯化鈉是強電解質(zhì)，易溶于水，溶于水后得到電解質(zhì)溶液，故答案為：氯化鈉溶于水形成電解質(zhì)溶液；
（4）①鐵的活潑性大于碳的，在構(gòu)成的原電池中，鐵作負極，鐵失去電子被氧化，所以負極反應(yīng)是：Fe-2e^-═Fe²⁺，正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：Fe-2e^-═Fe²⁺；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
②將兩個電極反應(yīng)合并，得到總反應(yīng)為：Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓，故答案為：Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓；
③金屬鐵的吸氧腐蝕過程發(fā)生的全部反應(yīng)為：2Fe+O₂+2H₂O═2Fe（OH）₂↓、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃、2Fe（OH）₃═Fe₂O₃?nH₂O+（3-n）H₂O，
故答案為：2Fe+O₂+2H₂O═2Fe（OH）₂↓、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃、2Fe（OH）₃═Fe₂O₃?nH₂O+（3-n）H₂O．

點評：本題考查電化學知識，題目難度不大，注意形成原電池的條件以及工作原理．