《2025年顶尖课课练九年级化学下册沪教版》

1. 市售某“掰掰热”发热袋的结构图及部分说明书如图所示：

说明书
主要成分：过饱和醋酸钠溶液、金属铁片。
使用说明：
①拿出发热袋；
②捏住铁片两端用手掰动；
③袋内迅速结晶并发热；
④直至全部结晶便可使用。
再次使用：将使用后的发热袋放入沸水中加热8～15 min，等到袋内固体完全转变为液体后，捞出静置放凉即可再次使用。
[查阅资料]
在一定温度、压强下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压强下溶质的溶解度，而溶质仍不析出的现象叫过饱和现象，此时的溶液称为过饱和溶液。过饱和溶液是不稳定的，若溶液受到振动或向溶液中加入溶质晶体，溶液中过量的溶质就会结晶析出，最终转化为稳定状态。
请回答下列问题：
（1）过饱和醋酸钠（CH₃COONa）溶液结晶是一个 ________ （填“吸热”或“放热”）过程。
（2）用手掰动金属铁片的目的是 ______________________________。
（3）使用后的发热袋需放入沸水中加热8～15 min，等到袋内固体完全转变为液体后，捞出静置放凉即可再次使用。说明醋酸钠的溶解度受温度的影响情况是 ______________________________。
（4）下列有关此发热袋的说法不正确的是 ____ （填标号）。
A. 随意丢弃此发热袋会加剧“白色污染”
B. 醋酸钠溶液中存在Na⁺和CH₃COO⁻
C. 溶液析出晶体的过程一定伴随着能量的变化
D. 过饱和醋酸钠溶液是均一、稳定的混合物，其性质不会随外界条件改变而改变
（5）与“暖宝宝”（内置铁粉、木炭粉等）相比，“掰掰热”发热袋的优点是 ______________________________。

答案： （1）放热 （2）引发醋酸钠结晶析出 （3）醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大 （4）D （5）可循环使用

2. 兴趣小组的同学利用无水醋酸钠开展“简易发热袋的模拟制作”实践活动。
[查阅资料]
醋酸钠的溶解度与温度的变化关系如下表所示：
|温度/℃|0|10|20|30|40|50|60|
|----|----|----|----|----|----|----|----|
|溶解度/g|36.2|40.8|46.4|54.6|65.6|83|139|
[动手制作]

[交流讨论]
（1）在醋酸钠溶解过程中，用手触摸烧杯外壁，感到冰冷，说明醋酸钠溶解时 ________ （填“吸热”或“放热”）。
（2）烧杯③中所得醋酸钠溶液的溶质质量分数是 ________ 。
（3）活动中使用的塑料袋必须洁净，其原因是 ______________________________。
（4）常见的易形成过饱和溶液的物质如下表所示。
|物质|结晶放热/（kJ·kg⁻¹）|结晶速度|熔点/℃|每千克的价格/元|
|----|----|----|----|----|
|醋酸钠固体|280|快|58|0.5|
|硝酸镁固体|167|中等|90|1.9|
|氢氧化钡固体|280|慢|78|5.8|
分析上表，选用醋酸钠固体作发热袋溶质的原因是 ______________________________。
[活动反思]
（5）铁的导热性较好，玻璃也有较好的保温性能，活动中发热袋不使用这两种材料而使用塑料软袋的原因是 ______________________________。
（6）关于制作发热袋，你还想研究的问题有 ______________________________。（列举一个）
[拓展视野]
在“天宫课堂”中，王亚平老师用过饱和醋酸钠溶液做了一个“点水成冰”的趣味实验。
（7）40 ℃时，在盛有50 mL水的烧杯中加入40 g醋酸钠，并用玻璃棒不断搅拌，此时得到醋酸钠的 ________ （填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（8）将（7）中所得溶液趁热过滤，将滤液缓慢降温至30 ℃，无晶体析出，得到过饱和醋酸钠溶液，其溶质质量分数为 ________ （列出计算式即可）。用玻璃棒轻轻搅动，溶液内马上会析出针状结晶，就像结成了“冰块”，从而实现点水成“冰”。可见过饱和醋酸钠溶液是 ________ （填“稳定”或“不稳定”）的。“冰块”摸上去是温热的，说明该过程 ________ （填“放热”或“吸热”）。

答案： （1）吸热 （2）60% （3）防止杂质混入醋酸钠溶液中，降温后得不到过饱和溶液，导致实验失败 （4）结晶放热多、速度快、价格便宜、无毒等 （5）这两种材料使用不方便或不安全（合理答案均可） （6）醋酸钠可以用哪些物质代替（或发热能持续多长时间等） （7）饱和 （8）$\frac{32.8\ g}{82.8\ g}×100\%$ 不稳定 放热