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20:(11分)暖身贴可持续发热，能用于身体局部热敷。某品牌暖身贴的发热包内含有铁粉
活性炭、吸水树脂（具有吸水、保水功能)、盐。兴趣小组对发热包的发热原理开展探究
活动。
(1)验证发热包中含有铁粉
将未使用的发热包中原料取出，进行实验
步骤
操作
现象
结论
I
将磁铁靠近原料
部分黑色粉末被磁铁吸
原料中含有
将磁铁吸引的黑色粉末加入试管内，
黑色粉末溶解，产生气泡，溶液
铁粉
加入适量，
振荡
变成浅绿色
(2)探究发热包的发热原理
打开使用后的发热包，发现其中有红棕色物质，同学们猜想发热包的发热原理可能与铁钉
(含℉、C等)生锈的原理相同.利用图1装置（夹持装置已略去）进行实验：
步骤I：组装好仪器后，需进行的操作为
步骤Ⅱ：向三颈烧瓶内加入一定量铁粉、活性炭和氯化钠，向注射器内加入少量蒸馏水，
步骤Ⅲ：进行以下操作，测得装置内02的体积分数和温度变化如图2。正确的操作顺序
为。
(用①②③④表示)。
①推动注射器，向装置内注入蒸馏水，静置1000s。
②打开止水夹a、b,向装置内迅速充满于燥的空气，关闭止水夹a、b,静置1000s
③打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的CO2,关闭止水夹a、b,静置1000s
④打开止水夹a、b,向装置内迅速充满干燥的O2,关闭止水夹a、b,静置1000s。
口注射器
O2体积分数
--温度
100
100
80
传感器
60
温度
40
传感器
20
20
10
进气管
10002000
3000
4000
时间/s
图1
图2
由实验可知，发热包的发热原理与铁钉生锈的原理
选填“相同”或“不同”)。
(3)拓展应用
另取图1装置，加入未使用的发热包中原料，并注入少量蒸馏水。一段时间后，装置内02
的体积分数降至2.8%，由此预测该原料还可用作
填标号)。
A除味剂
B.脱氧剂
C.补铁剂
(4)反思交流
经过本次探究，
结合已有知识可知“铁生锈”有利有弊，我们要辩证地看待问题，让科学
更好地服务于生活。结合实例谈一谈对“铁生锈”利弊的理解。
化学试题第7页（共8页）
21.(20分)我国的铜矿产资源比较丰富，需要根据矿石种类的不同选用适当的方法治炼。
（1)我国古代即有湿法炼铜的技术，南北朝时期又将湿法炼铜中铜盐的范围扩大到所有
的可溶性铜盐（如CuC12。铁与氯化铜溶液反应的化学方程式为。
(2)蓝铜可矿的主要成分Cu,(OH2(C02可溶于稀硫酸。先用稀硫酸浸取矿石，再电解浸
取液使铜沉积。电解时能量的主要转化形式为
(3)黄铜矿的主要成分为CuFeS2:,其冶炼过程大致如下：
冰铜沙子
精矿
→泡
黄铜矿浮选剂
空气
沸腾炉
反射炉
转炉
①为了增强浮选剂对矿石的富集效果，提高沸腾炉中化学反应的反应速率和原料利用率
需预先对可矿石进行的操作为
②沸腾炉中，发生反应2 CuFeS2.+0,高温2FeS+Cu2S+X,X的化学式为
③反射炉中，沙子与杂质形成熔渣浮于上层，Cu2S和S熔融生成的冰铜”沉于下层。
C2S中硫元素的化合价为一2，则铜元素的化合价为
④转炉中，沙子与杂质形成炉渣，CS在高温条件下发生的反应过程如下：
u28
判断生成的气体能否直接排放并说明原因，Cu2O一Cu的化学方程式为。
(4)兴趣小组利用如图装置（夹持装置已略去）对我国古代“竖炉炼铜”进行模拟实验：
实验原理为C+2Cu0高温2Cu+C021。
①依据上述化学方程式计算c与CuO的质量比为（填最简整数比）。烘千Cu0粉
末和木炭后，将木炭在研体中研磨，按此质量比进行实验，效果不佳。
②为获得最佳实验效果，控制C与CO的总质量一定，按不同质量比进行实验所得反应
后物质状态如表。
C与Cu0的
反应后物质状态(“V”代表有，“×”代表无)
质量比
红色块状金属
金属光泽
黑色物质
C和CuO
19
少量
挡风罩
110
V
几乎无
1:10
V
×
很少
1912
V
×
少量
1:13
W
较多
由实验知C和CuO质量比为1：10时实验效果最佳，判断依据是
利用数据分析
其原因可能是
化学试题第8页（共8页）

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