化学揭秘“暖宝宝测试
顾晔-暖宝宝使用前后成分的探究
三、学到了什么
• 常见化学物质的检验方法 • 科学探究的体会 – 探究对象全面的考虑 – 只有成功的科学探究才有价值吗？ • 结合探究结果，暖宝宝使用前后发生了哪些变化？
实验准备
预期现象 与结论 --
实验操作
目的
1、加热煮沸烧杯中的 稀硫酸溶液 2、将使用后黑色粉末 加入除氧后的稀硫酸 溶液，充分反应
除去硫酸溶液 中的溶解氧 为实验探究提供 反应液
设计方案→实验探究→验证假设
假设1 假设2 假设3 铁元素全部为+3价 铁元素全部为+2价 铁元素同时存在+2与+3价
实验探究 “暖宝宝”使用前后的主要成分
江宁高级中学
顾 晔
一、验证实验
“暖宝宝”使用前的主要成分
• 铁粉 • 食盐
二、探究实验
“暖宝宝”使用后的主要成分
【问题思考】 1. NaCl还存在吗？ 2. 铁粉是否参加反应？ 3. 铁元素可能形成怎样的化合物？ 【资料链接】 “暖宝宝”使用后，铁单质被氧化为相应价态的 氧化物。 【思考】你能设计实验探究铁元素在“暖宝宝” 使用后产物中的价态吗？
提出假设→设计方案→实验探究→验证假设
提出假设
铁元素使用后产物中价态的可能情况 假设1 假设2 假设3 …… 铁元素全部为+3价 铁元素全部为+2价 铁元素同时存在+2与+3价
知识准备
【回顾】（1）铁的常见氧化物及其性质； （2）Fe3+离子检验方法； （3）Fe2+离子的性质。 【提示】几种供参考的Fe2+离子检验方法 （1）将Fe2+离子氧化为Fe3+离子，用KSCN溶液 检验Fe3+离子； （2）利用Fe2+离子的还原性，使酸性高锰酸钾 溶液紫红色褪去。
初中化学暖宝宝原理题目
暖宝宝原理与应用引言在寒冷的冬季，我们常常会使用暖宝宝来取暖。
暖宝宝是一种能够提供持续热能的便携式加热装置，常用于保暖、缓解疼痛等目的。
那么暖宝宝是如何工作的呢？本文将介绍暖宝宝的工作原理及其应用。
暖宝宝工作原理暖宝宝内部常用的加热剂为铁粉、活性炭和盐。
它们分别是暖宝宝的三个主要组成部分，各自发挥着重要的作用。
1.铁粉：铁粉是暖宝宝的主要加热元素。
当铁粉暴露在空气中时，其中氧化铁的组分开始氧化反应。
铁粉氧化时会产生大量的热量，并释放出释放热，从而使暖宝宝升温。
2.活性炭：活性炭被用作铁粉的媒介物，以起到吸附氧分子的作用。
氧分子通过与铁粉反应，加速铁粉的氧化并释放更多热量。
因此，活性炭可以提高暖宝宝的加热效率。
3.盐：盐起到催化剂的作用，可以加速铁粉的氧化反应。
盐中的钠离子会与氧气迅速反应，从而促使铁粉迅速氧化，释放更多的热能。
暖宝宝的加热过程可以用化学反应方程式表示： 2 Fe + O2 -> 2 FeO + 热量暖宝宝的应用由于暖宝宝小巧、便携，它可以广泛应用于以下几个领域：1.保暖：寒冷的冬季，人们经常使用暖宝宝作为手脚的护热装置。
将暖宝宝放在手袋或鞋内，可以提供持续的热量，有效保持身体的温暖。
2.缓解疼痛：暖宝宝可以用于缓解关节、肌肉的疼痛和不适。
将暖宝宝贴在疼痛的部位，通过加热可以促进血液循环，减轻疼痛和不适感。
3.驱寒消湿：在潮湿的环境中，暖宝宝也可以用来驱寒和除湿。
将暖宝宝放在衣物中，可以吸收周围的湿气，减少湿气对人体的影响。
4.镇痛贴敷：暖宝宝也可用于镇痛贴敷。
将暖宝宝贴在疼痛的部位，服用外部药剂，通过热能加速药物吸收和扩散，达到缓解疼痛的效果。
5.运动辅助：运动前，将暖宝宝贴在相关肌肉群或关节上，可以促进肌肉热身，提高肌肉弹性和运动适应性，有利于预防运动损伤。
结论暖宝宝通过铁粉、活性炭和盐的化学反应产生热能，实现加热的效果。
它具有小巧、便携的特点，并广泛应用于保暖、缓解疼痛、驱寒除湿等领域。
暖宝宝化学原理
暖宝宝化学原理
暖宝宝是一种常见的暖手、暖足产品，其化学原理主要基于氧化铁和食盐的反应。
暖宝宝的主要成分是铁粉、食盐、活性炭等。
其中铁粉是暖宝宝的核心材料，它能与空气中的氧发生氧化反应。
具体来说，铁粉中的铁与空气中的氧结合，形成氧化铁。
这个反应是一个放热反应，释放出的热能可以使暖宝宝发热。
而食盐则主要起着催化剂的作用。
食盐中的氯离子可以促进铁粉的氧化反应，加速反应速率，增强发热效果。
此外，活性炭的存在则能够吸附空气中的水分、臭气等杂质，保持暖宝宝的干燥和清新。
当暖宝宝被取出包装后，暴露在空气中，铁粉迅速与空气中的氧发生反应，生成氧化铁，同时释放出大量的热能。
随着反应的进行，暖宝宝逐渐变热，并持续散发热能，提供温暖。
需要注意的是，暖宝宝的发热过程是不可逆的，一旦激活后就无法停止或调控。
因此，在使用暖宝宝时，要避免与皮肤直接接触，以免烫伤。
同时，使用后要正确处理，避免对环境造成污染。
关于暖宝宝的综合探究
结论：“暖宝宝”发热是由于袋内物质与 氧 气
接触。
定性探究——“暖宝宝”的成分中含有铁吗？
猜想： 1.用磁铁吸引，若有黑色固体被吸引，则含有铁。 2.取样，加入稀盐酸，若有气泡产生，且溶液由 无色变为浅绿色，则含有铁。 3.取样，加入硫酸铜溶液，若有红色固体析出， 且溶液由蓝色变为浅绿色，则含有铁。
重新实验；中途添加酸时，会造成气
体逸散，影响气体体积的精确测量。
总结与反思
1.结合本节课，说说有关铁的性质有哪些？ 铁粉为黑色，能被磁铁吸引，能与氧气、酸、盐溶液发生反应 。
2.怎样验证混合物中含有铁以及如何进行铁的含量的测定？ （1）用磁铁吸引； （2）加入足量的稀酸，测定生成氢气的体积； （3）加入足量的硫酸铜溶液，利用固体的质量差进行计算。
定性探究——“暖宝宝”的成分中含有活性炭吗？
猜想： 1.取样，加入足量的稀硫酸，过滤，若在滤纸上 有不溶于水的黑色物质，则说明有碳粉。 2.取样，灼烧，用澄清石灰水检验生成的气体， 若石灰水变浑浊，则说明有碳粉。
定性探究——“暖宝宝”的成分中含有活性炭吗？
甲
乙
思考：哪一种方案更可靠呢？
甲方案更可靠，因为乙方案石灰水变浑浊可能是由于
总量的质量百分数）
拓展与应用
2.小明在所查阅的资料卡中，有如下叙述：
铁与水、空气中的氧气发生反应，生成了氢氧化亚铁，
氢氧化亚铁又被氧化成氢氧化铁，氢氧化铁受热易分解，
生成了氧化铁和水。
（1）把所涉及的化学反应用化学方程式表示出来。
、
、
。
（2）小明同学有一次买了包装已经破损的暖宝宝，
你能一种简单的方法帮助他判断暖宝是否完全失效？
化学方法测暖宝宝原理
化学方法测暖宝宝原理
暖宝宝是一种便捷、安全的贴身发热器具，其发热原理是利用原电池加快氧化反应速度的原理，将化学能转变为热能。
具体来说，暖宝宝主要由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。
原料层置于无纺布袋内，由铁粉、活性炭、无机盐、水等合成。
在使用前，需将外层不透气的明胶层撕掉，使铁粉与空气中的氧气接触。
铁粉会和碳粉形成原电池，食盐会加速铁的电化学腐蚀，而蛭石的作用主要是为了保温。
透氧速率是控制暖宝宝发热时间和温度的关键。
如果透氧太快，热量会一下子释放出来，可能会烫伤皮肤；如果透氧太慢，则没有什么温度。
2023北京初三二模化学汇编：科学探究题
2023北京初三二模化学汇编科学探究题1．（2023·北京平谷·统考二模）某“贴身暖宝宝”的使用说明书(部分)如下图，化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。
品名：XX牌贴身暖宝宝袋内物质成分：铁粉、水、活性炭、食盐等内袋材料：微孔透气无纺布外袋材料：不透气塑料用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时【提出问题】袋内是否含有铁粉？【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。
①将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。
【收集证据】(1)磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液，同时观察到有产生_________。
【得出结论】袋内含有铁粉【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。
【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧，火星四射。
【反思交流】(2)铁粉燃烧反应的化学方程式为_________。
【拓展探究1】为探究发热材料中各主要物质所起到的作用，小组成员设计了如下实验。
回答下列问题：实验编号实验药品及用量反应时间/min温度上升值/°C 铁粉/g活性炭/g食盐/g水/g实验组对照组10.20.151058 100.20.15100 2100.1510 2.7 310.20.1010 4.5 410.2051020(3)分析_______的数据，可证明活性炭能加快铁粉氧化的速率。
(4)分析实验组4与对照组的数据，可证明__________。
【拓展探究2】用不同物质燃烧测定空气里氧气的含量:分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量)，用电热丝引燃。
氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：(5)待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的________。
(6)分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是_______(填“铁粉”或“红磷”)。
实验1：按下表数据，分别将不同催化剂与氯酸钾均匀混合，装入试管中加热，记录收集到相同体积气体【进行实验】用延时摄影技术将1h的实验过程压缩到34s，使短时间内看到快速连续的变化，按时间顺序连续记录不同（3）①①实验中氮素浓度不同，其它量相同，对比①①的目的是探究氮素浓度对菠菜生长的影响；（4）探究Mg 2+浓度对菠菜生长有影响，选择Mg 2+浓度不同，其它量相同的实验，故选①①①、①①①； （5）①①①实验中，根据数据，在氮素浓度、Mg 2+浓度等其他条件相同时，腐殖酸浓度在0~0.232%范围内，腐殖酸浓度越小，菠菜生长越好；（6）依据实验数据，不能得出“不添加腐殖酸且Mg 2+浓度相同时，氮素浓度越大，菠菜生长越好”的结论，其证据是对比①①，氮素浓度不同，Mg 2+浓度相同，腐殖酸浓度为0，①的氮素浓度大于①，但①的单株鲜重小于①。
探究“暖宝宝”的产物组成
探究“暖宝宝”的产物组成王兆宁（ID 2011302290091）武汉大学生命科学学院生物学基地班摘要：“暖宝宝”是一种常用的保暖用品。
为探究其中的成分，设计了此次实验，充分利用其中各组分的化学性质，成功检测出了其中的铁粉、活性炭、食盐、水等成分。
关键词：暖宝宝；组成成分；实验探究An Experimental Study of the Components of Hot Pad AbstractHot pad is a commonly used product to keep body warm. This experiment is designed and executed to investigate the components of the heating materials in hot pad. Referring to the shown chemical properties, iron powder, activated carbon, water and salt are successfully detected from the contained materials in the sample hot pad.Key WordsHot pad; Components; Experimental study1概述“暖宝宝”是一种常用的保暖贴片，它价格低廉，使用也很方便，只需往相应部位一贴，立刻就能发热，温度最高可达63，平均53，持续发热时间长达10-12小时，对腰、肩、胃、腿、关节等疼痛均有缓解作用，在寒冷的冬季对防止冻伤、驱寒有很好的效果，而且携带方便，发热持久稳定。
“暖宝宝”是铁、蛭石、活性炭、无机盐、水等合成的混合物。
它利用铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理发热，同时利用活性炭的强吸附性吸附水蒸气，水蒸气液化成水滴，流出与空气和铁粉接触，在氯化钠的催化作用下较为迅速地发生氧化还原反应生成氢氧化铁，同时放出热量。
探究暖宝宝化学组成和发热原理设计实验论文
暖宝宝自发热秘密的探究及化学组成测定摘要设计并进行了对暖宝宝发热原理的探究与化学组成的测定。
鉴定暖宝宝反应物、产物，再又原电池模拟反应进行原理，最后进行各组分含量测定。
关键词：暖宝宝发热原理，暖宝宝各组分含量,Fe ,NaCl ,C,蛭石引言“暖宝宝”自发热袋成为冬日的流行，它可以30-50度持续发热6-12小时，我们设计了该实验探究它的发热原理以及组成成份。
1.产品概述目前,在市场上已经出现了很多自发热产品，暖宝宝为片状贴剂，在使用时，去掉外袋，让无纺布袋暴露在空气里，氧气通过透气膜进入里面，暖宝宝开始持续低温发热（58o C）。
由于携带方便，发热持久稳定，暖宝宝成为取暖驱寒，热敷理疗的时尚用品。
2.实验部分2.1实验试剂暖宝宝，硫酸，盐酸，NaOH，K2Cr2O7 , Na2CO3，苯，K3Fe(CN)6，KSCN，AgNO3，SnCl2,酚酞，甲基橙，硫磷混酸，二苯胺磺酸钠，铁片、碳棒、澄清石灰水，树脂。
2.2实验仪器G4砂芯漏斗，布氏漏斗，交换柱，250mL容量瓶，移液管，锥形瓶，酸式滴定管，酒精灯，酒精喷灯，干锅，泥三角，石棉网，电流表，定量滤纸。
2.3实验方法现象产生大量气泡水的烧杯2.3.2产品鉴定实验操作现象解释产物取产物观察部分变红褐色，凝结成大块固体，微硬不松散反应产生Fe2O3，消耗水Fe2O3取产品加NaOH，过滤得滤液，滴加KSCN 有大量不溶物无明显现象产物大部分不溶于碱滤液无Fe3+取产品加HCL，过滤得滤液加KSCN血红色产物中有Fe2O3溶于酸后可能Mg2+、Al3+滴NaOH过滤得沉淀，加热灰绿色沉淀，后沉淀部分消失，变棕黄色红褐色沉淀加热变红棕色固体NaCl同反应物鉴定含NaCl C同反应物鉴定含C2.3.3模拟暖宝宝实验步骤现象解释原电池模拟原理如图使用碳棒和铁片组成原电池，接电流表○2中NaCl作电解质V=0.55V在该原电池中电解质是必不可少的○2中蒸馏水V=0.01V自制暖宝宝按组分含量测定的结果取活性炭、还原铁粉、蛭石加入盛NaCl溶液的烧杯中模拟暖宝宝手触无明显升温水量过多，暖宝宝样品均匀细腻，水含量少，升温明显2.3.4组分含量测定实验步骤现象解释活性炭称取样品，80o C下H2SO4溶解。
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评测练习
【及时反馈1】化学与生产生活密切相关，下列说法正确的是（）
A、还原性铁粉可以吸附污水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
B、为防止食品氧化变质，延长食品保质期，可在食品包装袋中加入
生石灰
C、活性炭具有很大的比表面积，可以用来净化空气，也可净水，吸
附水中的色素、悬浮物、重金属离子等
D、吸水树脂是一种新型无机非金属材料，广泛应用于农业、医用、
卫生方面
【及时反馈2】（2019江苏）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是（）
A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e− Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【及时反馈3】（2018江苏卷）下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是（）
A．用装置甲灼烧碎海带
B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
【及时反馈4】（2019新课标Ⅰ）硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·x H2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：
回答下列问题：
（4）步骤⑤的具体实验操作有，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
【当堂检测】
1．[2019江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。
下列有关说法正确的是（）
A．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0
B．氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e− =4OH−
C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023
D．反应2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：
ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和
2．[2018新课标Ⅲ卷改编]下列说法错误的是（）
A．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B．某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加足量盐酸，仍有白色沉淀，说明原溶液中有SO42
C．用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有 Na+
D．向X溶液中滴加KSCN溶液不变红，再加入少量新制氯水，振荡，溶液变为红色，X溶液中一定含Fe2+
3、硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂,其生产工艺如下:
硫酸锰和硫酸镁的溶解度曲线如图:
①操作I为:在60℃下蒸发结晶、趁热过滤.其趁热过滤目的
是;
②为了得到更纯净的一水合硫酸锰,需将晶体置
于过滤器中，用进行洗涤(本空格从
以下选择).
A.蒸溜水
B.稀硫酸
C.饱和硫酸锰溶液
D.氢氧化钠溶液。