Question

市場上有一種自熱米飯，其飯盒中有一個發(fā)熱包，在包裝盒底準備一包水，水包上安有一根拉繩露于飯盒外，拉動拉繩，水和發(fā)熱包自動混合，3s-5s內(nèi)即升溫，8min可將250g-300g米飯煮熟．發(fā)熱過程中溫度可達150℃，蒸汽溫度達170℃，最長保溫時間可達3h．發(fā)熱過程無任何污染，而且成本低廉，沒有任何安全隱患．
某化學(xué)興趣小組對發(fā)熱包內(nèi)物質(zhì)成分提出三種猜想：
A．猜想一：鎂粉、鐵粉；B．猜想二：鎂粉、鐵粉、氯化鈉；C．猜想三：鎂粉、鐵粉、氯化鈉、碳粉．
該小組同學(xué)對發(fā)熱包內(nèi)物質(zhì)進行了如下探究實驗．

（1）據(jù)此判斷上述猜想中正確的是

 

（填A(yù)或B或C）；操作①的名稱是

 

；C→D的離子反應(yīng)方程式為

 

．
（2）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)熱包“發(fā)熱”的原理實際上是構(gòu)成了許多微小的原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)，放出熱量的緣故．
①在反應(yīng)初期，原電池中負極為

 

；正極電極反應(yīng)方程式為

 

．
②在保溫階段，發(fā)熱包仍然發(fā)生著原電池反應(yīng)，其負極電極反應(yīng)方程式為

 

；保溫時間可長達3h的可能原因為

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,原電池和電解池的工作原理,物質(zhì)的檢驗和鑒別的實驗方案設(shè)計

專題：

分析：由探究實驗可知，黑色粉末加水溶解，濾液C加硝酸和硝酸銀生成白色沉淀D為AgCl，則原混合物中一定含NaCl；不溶物B加硫酸生成H為氫氣，濾液E與過量NaOH反應(yīng)生成白色沉淀，則白色沉淀為氫氧化鎂，黑色固體F為碳，則猜想三合理，以此來解答．

解答： 解：由探究實驗可知，黑色粉末加水溶解，濾液C加硝酸和硝酸銀生成白色沉淀D為AgCl，則原混合物中一定含NaCl；不溶物B加硫酸生成H為氫氣，濾液E與過量NaOH反應(yīng)生成白色沉淀，則白色沉淀為氫氧化鎂，黑色固體F為碳，
（1）由上述分析可知，C合理，操作①分離不溶性固體與液體，其名稱是過濾，C→D的離子反應(yīng)方程式為Cl^-+Ag⁺=AgCl↓，故答案為：C；過濾；Cl^-+Ag⁺=AgCl↓；
（2）①碳、Mg和水構(gòu)成原電池，所以能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，該原電池中，活潑金屬作負極，碳作正極，負極上Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Mg-2e^-=Mg²⁺；正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案為：Mg-2e^-=Mg²⁺；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
②在保溫階段，發(fā)熱包仍然發(fā)生著原電池反應(yīng)，其負極電極反應(yīng)方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，保溫時間可長達3h的可能原因為氧化還原反應(yīng)為放熱反應(yīng)，給物質(zhì)加熱使溫度升高，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；氧化還原反應(yīng)為放熱反應(yīng)，給物質(zhì)加熱使溫度升高．

點評：本題考查分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點，把握實驗流程中發(fā)生的反應(yīng)及混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾椋�注意原電池原理為解答的難點，題目難度不大．