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。使用時加入水，鎂與水反應產生熱量。下面是在18℃、標準大氣壓的環境中對該產品的實驗研究，請結合以下實驗方案回答有關問題(不考慮氯化鈉對水沸點的影響)。

實驗1：

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

Ⅱ、將相同質量的鎂條剪成100份代替Ⅰ中鎂條重復以上實驗，得圖1中曲線b；

Ⅲ、用相同質量的鎂粉代替Ⅰ中鎂條重復以上實驗，得圖1中曲線c。

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

（2）觀察圖1，從中可以發現影響鎂和水反應速率的因素_______。

實驗2：將2.40g鎂粉和質量為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，溫度變化情況如圖2所示。

（3）實驗2中，當NaCl質量大于7.30g時，實驗不再做的原因是_______。

A．加入更多的NaCl不再增加反應速率

B．加入更多的NaCl會降低反應速率

C．已達到水的沸點，溫度不會再有變化

D．需加入更多的鐵粉來提高水的溫度

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

（5）某同學設計了下面四種無焰食品加熱器物料配方，請根據本次實驗研究的結論，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 熱 鎂的反應表面積（或鎂的顆粒大小） C 40-50℃之間 A 鎂粉比鎂條能更快產生熱量，配方A中已達到水的沸點，配方C中多余的NaCl造成原料浪費

【解析】

（1）根據圖1曲線可知，金屬鎂與水反應放出熱量，從能量變化角度看，該變化是化學能轉化為熱能；

（2）根據圖1可知，相同的時間內，實驗Ⅲ中水的溫度上升最快，所以鎂粉與水反應放出的熱量最多，不難看出鎂的反應表面積越大反應速度越快，溫度變化較大。觀察圖1，從中可以發現影響鎂和水反應速率的因素是鎂的反應表面積（或鎂的顆粒大小）；

（3）根據圖2圖像可知當氯化鈉的量為7.30g時液體沸騰，已達到水的沸點，溫度不會再有變化，故選C；

（4）根據圖2圖像可知，如果在實驗2中加入質量為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生熱量，在鎂和鐵質量相等的情況下，7.30g NaCl能使水達到沸騰。故選A；理由是鎂粉比鎂條能更快產生熱量，配方A中已達到水的沸點，配方C中多余的NaCl造成原料浪費。