Question

【题目】取暖贴是冬季常用的一种防寒用品，可快速缓解并消除各种畏寒疾病引起的疼痛，图示为某品牌取暖贴，小明剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色，该黑色固体粉末的主要成分是什么呢？

（作出猜想）该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、氧化铜、二氧化锰中的一种或几种。

（进行实验）为了确定该黑色粉末的成分，小组同学又进行了如下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量黑色粉末于试管中并加入过量的稀硫酸	固体部分溶解，有气泡产生，溶液变为浅绿色	该黑色粉末肯定含有_______，肯定不含__________
②取实验①的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰石灰水的小烧杯罩在上方	澄清石灰水变浑浊	该黑色粉末肯定含______

（反思评价）（1）实验①中发生反应的化学方程式为__________。

（2）小明查阅资料知道，取暖贴发热是因为铁粉在氯化钠和水的作用下能加快氧化，放出热量。该过程是将化学能转化为__________能。

（拓展创新）小明利用该原理，设计如图所示实验装置，探究碳粉对铁锈蚀速率的影响进行实验，观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（净容积为146mL），当温度恢复至室温且量筒内水面高度不变时读数，数据记录如下：

序号	样品	量筒起始读数/mL	量筒最终读数/mL	所需时间/mL
①	1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	70	约70
②	_________	/	/	/

Answer 1

【答案】铁粉 氧化铜 炭粉 热（或内） 1g铁粉、10滴水和少量NaCl

【解析】

进行实验：将稀硫酸加入到盛有黑色粉末的试管中，观察到黑色粉末部分溶解，有气泡产生，且溶液变为浅绿色，说明粉末中含有铁粉；反应后的溶液无蓝色，说明黑色粉末中不含氧化铜；将上述实验中的残渣灼烧后产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体，这说明残渣中含有炭粉。

反思评价：（1）实验①中发生反应的化学方程式为。

（2）取暖贴发热是因为铁粉在氯化钠和水的作用下能加快氧化，放出热量，该过程是将化学能转化为热（或内）能。

拓展创新：

实验①和②探究碳对铁锈蚀速率的影响，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳，因为实验①含有碳，则实验②不含碳，而其他的因素应完全相同，所以实验②的样品组成为1g铁粉、10滴水和少量NaCl。