Question

市场上出售的“热敷袋”其中主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量的NaCl、水等．热敷袋在启用前用塑料袋使之与空气隔绝，启用时打开塑料袋轻轻揉搓，就会放出热量，使用完后，会发现袋内有许多铁屑生成，请回答这些问题：
（1）热敷袋放出的热量来源于

 

放出的热量；
（2）碳粉的作用是

 

；
（3）加入NaCl的作用是

 

；
（4）写出有关的电极反应式和化学方程式

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：铁、碳和氯化钠溶液能自发进行氧化还原反应而构成原电池，原电池放电将化学能转化为电能，铁易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应．

解答： 解：（1）铁、碳和氯化钠溶液能自发进行氧化还原反应而构成原电池，这几种物质混合时化学能转化为热能，所以热敷袋放出的热量来源于氧化还原反应放出的热量，故答案为：氧化还原反应；
（2）碳粉和铁活泼性不同，且都导电；氯化钠是强电解质，易溶于水；碳粉、铁、氯化钠溶液构成了原电池，碳的活泼性比铁小，所以作正极，因为形成原电池，从而加速铁的氧化，
故答案为：与铁粉、氯化钠溶液构成原电池，加速铁的氧化；
（3）氯化钠是强电解质，易溶于水，溶于水后得到电解质溶液，故答案为：氯化钠溶于水形成电解质溶液，加速铁被氧化；
（4）铁的活泼性大于碳的，在构成的原电池中，铁作负极，铁失去电子被氧化，所以负极反应是：Fe-2e^-═Fe²⁺，正极上是氧气发生得电子的还原反应，即O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，金属铁的吸氧腐蚀过程发生的全部反应为：2Fe+O₂+2H₂O═2Fe（OH）₂↓、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃、2Fe（OH）₃═Fe₂O₃?nH₂O+（3-n）H₂O，
故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；2Fe+O₂+2H₂O═2Fe（OH）₂↓、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃、2Fe（OH）₃═Fe₂O₃?nH₂O+（3-n）H₂O．

点评：本题考查了原电池原理，明确原电池的构成条件、正负极的判断方法、正负极上电极反应式等知识点来分析解答，题目难度不大．