Question

【題目】無焰食品加熱器常用于野外加熱食物，它的成分是鎂粉、鐵粉、氯化鈉。使用時(shí)加入水，鎂與水反應(yīng)產(chǎn)生熱量。下面是在18℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的環(huán)境中對該產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)研究，請結(jié)合以下實(shí)驗(yàn)方案回答有關(guān)問題(不考慮氯化鈉對水沸點(diǎn)的影響)。

實(shí)驗(yàn)1：

Ⅰ、將一定質(zhì)量的鎂條、鐵粉和氯化鈉加入盛有100mL水的隔熱容器中，連續(xù)攪拌，每50s記錄一次溫度，得圖1中曲線a；

Ⅱ、將相同質(zhì)量的鎂條剪成100份代替Ⅰ中鎂條重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，得圖1中曲線b；

Ⅲ、用相同質(zhì)量的鎂粉代替Ⅰ中鎂條重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，得圖1中曲線c。

（1）從能量變化角度看，該變化是_________能轉(zhuǎn)化為_________能。

（2）觀察圖1，從中可以發(fā)現(xiàn)影響鎂和水反應(yīng)速率的因素_______。

實(shí)驗(yàn)2：將2.40g鎂粉和質(zhì)量為28.00g的鐵粉混合，加入盛有100mL水的隔熱容器中，不斷攪拌。氯化鈉用量不同時(shí)，溫度變化情況如圖2所示。

（3）實(shí)驗(yàn)2中，當(dāng)NaCl質(zhì)量大于7.30g時(shí)，實(shí)驗(yàn)不再做的原因是_______。

A．加入更多的NaCl不再增加反應(yīng)速率

B．加入更多的NaCl會(huì)降低反應(yīng)速率

C．已達(dá)到水的沸點(diǎn)，溫度不會(huì)再有變化

D．需加入更多的鐵粉來提高水的溫度

（4）如果在實(shí)驗(yàn)2中加入質(zhì)量為3.65gNaCl，混合物的溫度最高大約是__________。

（5）某同學(xué)設(shè)計(jì)了下面四種無焰食品加熱器物料配方，請根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)論，判斷其中最合理的是_________。

A. 2.40g鎂粉、7.30g NaCl和28.00g鐵粉

B.2.40g鎂條、7.30g NaCl和28.00g鐵粉

C. 2.40g鎂粉、8.76g NaCl和28.00g鐵粉

D.2.40g鎂條、8.76g NaCl和28.00g鐵粉

理由是_______________。

Answer 1

【答案】化學(xué) 熱 鎂的反應(yīng)表面積（或鎂的顆粒大�。� C 40-50℃之間 A 鎂粉比鎂條能更快產(chǎn)生熱量，配方A中已達(dá)到水的沸點(diǎn)，配方C中多余的NaCl造成原料浪費(fèi)

【解析】

（1）根據(jù)圖1曲線可知，金屬鎂與水反應(yīng)放出熱量，從能量變化角度看，該變化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；

（2）根據(jù)圖1可知，相同的時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中水的溫度上升最快，所以鎂粉與水反應(yīng)放出的熱量最多，不難看出鎂的反應(yīng)表面積越大反應(yīng)速度越快，溫度變化較大。觀察圖1，從中可以發(fā)現(xiàn)影響鎂和水反應(yīng)速率的因素是鎂的反應(yīng)表面積（或鎂的顆粒大�。�；

（3）根據(jù)圖2圖像可知當(dāng)氯化鈉的量為7.30g時(shí)液體沸騰，已達(dá)到水的沸點(diǎn)，溫度不會(huì)再有變化，故選C；

（4）根據(jù)圖2圖像可知，如果在實(shí)驗(yàn)2中加入質(zhì)量為3.65gNaCl，混合物的溫度最高大約是40-50℃之間；

（5）鎂粉比鎂條能更快產(chǎn)生熱量，在鎂和鐵質(zhì)量相等的情況下，7.30g NaCl能使水達(dá)到沸騰。故選A；理由是鎂粉比鎂條能更快產(chǎn)生熱量，配方A中已達(dá)到水的沸點(diǎn)，配方C中多余的NaCl造成原料浪費(fèi)。