《2026年中教万联中考总动员化学河北专版》

[任务情境创新练] 探究物质的性质和变化规律
(以“自热贴发热原理”为任务情境)
[25·新疆节选]活动小组对自热贴发热原理进行探究,某品牌一次性自热贴说明书如图所示。


【查阅资料】食盐对铁粉生锈有催化作用;蛭石是一种优良的保温材料;吸水性树脂具有强吸水和保水能力,且可反复释水、吸水。
【提出问题】自热贴为什么能发热?
【作出猜想】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验初探】(1)



【得出结论】自热贴放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。
【实验再探】小组同学利用图1装置,向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一:5g铁粉、1g氯化钠。实验二:5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水。实验三:5g自热贴袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图像如图2所示。

【交流讨论】(2)实验一中温度几乎不变的原因是铁与只与氧气接触，缺水，铁不会生锈。
(3)能证明实验二中物质发生反应的依据是温度随时间不断升高。
(4)将温度传感器改为湿度传感器,重复实验三,得到的数据如图3所示,造成湿度逐渐增大的原因可能与自热贴中有关的成分是吸水性树脂。

【反思评价】(5)自热贴储存时应注意的事项是密封(答案不唯一)(答一点即可)。

答案：
(1)氧气(或空气) 氧化铁 Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
(2)铁与只与氧气接触，缺水，铁不会生锈
(3)温度随时间不断升高
(4)吸水性树脂
(5)密封(答案不唯一) 提示：
(1)A袋打开外袋，内袋物质与氧气接触，发生铁粉生锈(缓慢氧化)放热；B袋未打开外袋，隔绝氧气，无明显放热，证明铁生锈需要氧气。自热贴发热是由于袋内物质与氧气(或空气)接触。甲试管溶液变黄色，说明A袋中含Fe₂O₃，Fe₂O₃和HCl反应生成FeCl₃，FeCl₃溶液呈黄色；乙试管有气泡产生，溶液变浅绿色，说明B袋含Fe，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑。
(2)实验一：5g铁粉、1g氯化钠，无水，铁粉生锈(缓慢氧化)需要水参与，因缺少水，无法发生铁生锈反应，所以温度几乎不变。
(3)实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水，具备铁生锈的条件(铁、氧气、水)且铁生锈是缓慢氧化放热的过程，通过题图2可知，实验二温度随时间的增长而升高，证明发生了反应。
(4)自热贴中含吸水性树脂，根据资料可知，吸水性树脂具有强吸水和保水能力，且可反复释水、吸水；反应过程中，吸水性树脂释放水，导致湿度逐渐增大。
(5)自热贴的发热是铁粉生锈(与氧气、水接触)导致，因此储存时应密封、干燥、防潮等。