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  • 1. (2024·长春)  自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”实践探究活动。

    【查阅资料】

    资料一:发热包发热温度能保持在72℃以上10~15分钟。

    资料二:发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及Na2CO3 , 加水后发生反应的化学方程式为:

    反应Ⅰ  

    反应Ⅱ  

    反应Ⅲ  

    1. (1) 问题1:上述哪个反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因?

      【进行实验】分别取3g不同样品,各加10mL水,其温度与时间变化的曲线如下图。

      【分析讨论】

      通过曲线b可知,反应(填序号)不能使温度达到72℃以上。

    2. (2) 甲同学认为,通过曲线c可知,主要是反应Ⅲ使发热包温度达到72℃以上;乙同学认为此结论不准确,曲线c对应实验中使用了NaOH固体,温度较高的原因也可能与有关;对此,甲同学补充说明,通过曲线d可知,反应Ⅲ是发热包温度达到72℃以上的主要原因,请说明他得出此结论的理由
    3. (3) 问题2:能否只用粉和NaOH作发热粉?

      【分析讨论】大家认为,可从经济、安全、发热效果等视角进行分析。

      经调查,CaO-420元/千克,Na2CO3-450元/千克,NaOH-1130元/千克。

      根据NaOH的来源不同,计算可知:

      若直接用8千克NaOH作发热粉原料,成本9040元。

      若用CaO和Na2CO3原料制取8千克NaOH,理论上,所需CaO的成本为2352元,则CaO和Na2CO3的总成本为元,成本更低。

    4. (4) 针对问题2,请你先做出判断,再分别从物质性质和曲线变化趋势两个角度说出判断理由
    5. (5) 问题3:发热粉能持续发热10~15分钟的原因是什么?

      【分析讨论】

      对比曲线a、c、d可知,发热粉持续发热的原因可能是:反应(填序号)能够逐渐地产生NaOH,产生的NaOH再与Al粉反应,持续放出热量。

    6. (6) 曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是
    7. (7) 【总结提升】可通过控制反应物的成分来调控化学反应的路径,以满足生产生活的需要。

      【拓展延伸】

      使用发热包时,撕开外包装塑料袋,检查装有发热粉的无纺布袋无破损后,放入凉水中。使用后妥善处理发热包。试推测无纺布应具备的性质(答一条即可)。

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