2025年初中化學(xué)自制暖寶寶與放熱反應(yīng)考卷2025年初中化學(xué)自制暖寶寶與放熱反應(yīng)考卷

姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______得分：______

（考試時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）

**一、選擇題（每題2分，共10分）**

1.自制暖寶寶利用的放熱反應(yīng)是______

A.酸堿中和反應(yīng)B.氧化反應(yīng)C.分解反應(yīng)D.化合反應(yīng)

2.暖寶寶中常用的鐵粉主要發(fā)生______反應(yīng)

A.酸性B.堿性C.氧化D.還原

3.暖寶寶中吸水材料的作用是______

A.催化反應(yīng)B.吸收熱量C.儲(chǔ)存水分D.增強(qiáng)保溫性

4.暖寶寶溫度最高時(shí)，反應(yīng)速率______

A.最快B.最慢C.中等D.無法確定

5.暖寶寶失效的原因可能是______

A.鐵粉耗盡B.溫度過高C.吸水材料失效D.以上都是

**二、填空題（每空1分，共15分）**

6.暖寶寶中的主要放熱物質(zhì)是______和______。

7.反應(yīng)方程式為：Fe+O?→Fe?O?，該反應(yīng)屬于______反應(yīng)，屬于基本反應(yīng)類型中的______。

8.暖寶寶中的活性炭作用是______，沸石作用是______。

9.反應(yīng)過程中放出的熱量主要來源于______能的轉(zhuǎn)化。

10.為提高暖寶寶效果，可增加______或______的用量。

**三、簡答題（每題5分，共10分）**

11.簡述鐵粉在暖寶寶中的反應(yīng)原理及現(xiàn)象。

12.暖寶寶中為何加入氯化鈉？其作用是什么？

**四、實(shí)驗(yàn)題（共15分）**

13.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證暖寶寶中的吸水材料是否為無機(jī)物，簡述實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象。（8分）

14.若將暖寶寶中的鐵粉換成鎂粉，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。（7分）

**五、計(jì)算題（共10分）**

15.10g鐵粉完全反應(yīng)生成Fe?O?，計(jì)算放出的熱量（已知鐵的燃燒熱為849kJ/mol）。

**六、論述題（共15分）**

16.結(jié)合生活實(shí)際，論述暖寶寶的應(yīng)用場(chǎng)景及注意事項(xiàng)，并分析其環(huán)保性。（15分）

**七、創(chuàng)新題（共15分）**

17.設(shè)計(jì)一種新型自控溫暖寶寶，說明其原理及優(yōu)勢(shì)。（15分）

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**答案部分**

**一、選擇題**

1.B2.C3.C4.A5.D

**二、填空題**

6.鐵粉、活性炭7.化合、化合反應(yīng)

8.催化反應(yīng)、控溫9.化學(xué)能

10.鐵粉、活性炭

**三、簡答題**

11.鐵粉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Fe?O?，同時(shí)放出熱量，現(xiàn)象為鐵粉逐漸變紅，溫度升高。

12.氯化鈉加速鐵粉生銹，提高反應(yīng)速率。

**四、實(shí)驗(yàn)題**

13.步驟：取少量吸水材料加水溶解，滴加酚酞試液，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：溶液變紅，證明為無機(jī)物。

14.優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)更劇烈，放熱更快；缺點(diǎn)：成本較高，可能產(chǎn)生刺鼻氣味。

**五、計(jì)算題**

10g鐵約0.178mol，放熱量約151.3kJ。

**六、論述題**

應(yīng)用場(chǎng)景：寒冷天氣取暖；注意事項(xiàng)：避免直接接觸皮膚、兒童使用需成人監(jiān)護(hù)；環(huán)保性：鐵可回收，但需注意包裝材料。

**七、創(chuàng)新題**

原理：加入溫控開關(guān)，溫度達(dá)到設(shè)定值自動(dòng)斷電。優(yōu)勢(shì)：節(jié)能、安全、可重復(fù)使用。

**八、選擇題（每題2分，共10分）**

18.暖寶寶中通常不使用______作為吸水材料

A.沸石B.硅膠C.活性炭D.石墨

19.暖寶寶包裝袋破裂會(huì)導(dǎo)致______

A.反應(yīng)速率加快B.反應(yīng)停止C.放熱量減少D.溫度驟降

20.暖寶寶中氯化鈉的作用是______

A.提供氧氣B.催化反應(yīng)C.吸收熱量D.調(diào)節(jié)pH值

21.暖寶寶放熱反應(yīng)的活化能主要來自______

A.環(huán)境溫度B.化學(xué)鍵能C.電能D.光能

22.暖寶寶中若加入鎂粉，反應(yīng)速率______

A.不變B.減慢C.加快D.無法確定

**九、填空題（每空1分，共10分）**

23.暖寶寶中常用的鐵粉顆粒需經(jīng)過______處理以提高反應(yīng)活性。

24.暖寶寶失效后，殘留物主要為______和______。

25.為防止暖寶寶過度發(fā)熱，可加入______或______進(jìn)行控溫。

26.暖寶寶中活性炭的作用是______，沸石的作用是______。

27.反應(yīng)方程式：2Mg+O?→2MgO，該反應(yīng)的焓變?chǔ)______0（填>、<或=）。

28.暖寶寶中氯化鈉的濃度越高，反應(yīng)速率______（填越快、越慢或不變）。

29.暖寶寶中的水分主要來源于______和______。

30.暖寶寶包裝袋通常選用______材料以隔絕空氣。

**十、簡答題（每題5分，共10分）**

31.暖寶寶中為何要加入沸石？其原理是什么？

32.若將暖寶寶中的鐵粉換成鋁粉，分析其可行性與局限性。

**十一、實(shí)驗(yàn)題（共15分）**

33.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較鐵粉和鎂粉在相同條件下的放熱速率，簡述實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期現(xiàn)象。（8分）

34.若發(fā)現(xiàn)暖寶寶溫度過高，如何用簡單方法降低溫度？（7分）

**十二、計(jì)算題（共10分）**

35.5g鎂粉完全反應(yīng)生成MgO，計(jì)算放出的熱量（已知鎂的燃燒熱為601.8kJ/mol）。

**十三、論述題（共15分）**

36.對(duì)比分析鐵粉和鎂粉在暖寶寶中的應(yīng)用差異，包括反應(yīng)原理、優(yōu)缺點(diǎn)及安全性。（15分）

**十四、創(chuàng)新題（共15分）**

37.設(shè)計(jì)一種可重復(fù)使用的自控溫度暖寶寶，說明其工作原理及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。（15分）

**十五、綜合應(yīng)用題（共15分）**

38.某實(shí)驗(yàn)小組用10g鐵粉和5g活性炭自制暖寶寶，發(fā)現(xiàn)放熱速率較慢。分析可能的原因并提出改進(jìn)方案。（15分）

**一、選擇題答案**

1.B2.C3.C4.A5.D6.A7.C8.B9.A10.D11.C12.B13.A14.C15.B16.D17.C18.D19.A20.B21.B22.C

**二、填空題答案**

23.球磨24.Fe?O?、氯化鈉25.沸石、限溫劑26.催化反應(yīng)、控溫27.>28.越快29.空氣中的水分、吸水材料30.鋁箔

**三、簡答題答案**

31.沸石通過微小孔隙限制水分蒸發(fā)，降低散熱速率，從而延長保溫時(shí)間。

32.可行性：鋁粉反應(yīng)更劇烈，放熱快；局限性：成本高，可能產(chǎn)生氫氣，安全性較低。

**四、實(shí)驗(yàn)題答案**

33.步驟：分別取等量鐵粉和鎂粉于密封容器中，加入相同量水和催化劑，用溫度計(jì)監(jiān)測(cè)溫度變化。預(yù)期現(xiàn)象：鎂粉放熱速率更快，溫度上升更陡峭。

34.方法：在暖寶寶表面覆蓋多層棉布，或加入少量冷水降溫。

**五、計(jì)算題答案**

35.5g鎂約0.0857mol，放熱量約51.1kJ。

**六、論述題答案**

36.鐵粉反應(yīng)溫和，成本低，安全性高；鎂粉反應(yīng)劇烈，放熱快，但成本高，可能產(chǎn)生氫氣增加安全風(fēng)險(xiǎn)。鐵粉適用于長期保溫，鎂粉適用于快速升溫場(chǎng)景。

**七、創(chuàng)新題答案**

37.原理：利用相變材料控制溫度，加入溫控開關(guān)自動(dòng)斷電。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：選擇合適的相變材料，設(shè)計(jì)溫控電路，確保安全可靠。

**八、綜合應(yīng)用題答案**

38.原因：鐵粉顆粒過大或活性炭催化不足。改進(jìn)方案：細(xì)化鐵粉顆粒，增加活性炭用量，或加入氯化鈉加速反應(yīng)。

**知識(shí)點(diǎn)分類總結(jié)**

1.**化學(xué)反應(yīng)原理**

-化合反應(yīng)：鐵粉與氧氣反應(yīng)生成Fe?O?，鎂粉與氧氣反應(yīng)生成MgO。

-氧化反應(yīng)：鐵和鎂的氧化過程釋放熱量。

-酸堿中和反應(yīng)：氯化鈉與水反應(yīng)吸熱（此處為錯(cuò)誤，應(yīng)為催化作用）。

2.**材料科學(xué)**

-鐵粉：球磨處理提高反應(yīng)活性。

-活性炭：催化反應(yīng)，吸附水分。

-沸石：控溫，限制水分蒸發(fā)。

3.**熱力學(xué)**

-焓變?chǔ)：鎂燃燒放熱更多（ΔH<0）。

-放熱速率：鎂粉比鐵粉快。

4.**實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)**

-比較實(shí)驗(yàn)：鐵粉與鎂粉放熱速率對(duì)比。

-控溫實(shí)驗(yàn)：沸石和限溫劑的應(yīng)用。

**各題型知識(shí)點(diǎn)詳解及示例**

**一、選擇題**

-18.D（石墨導(dǎo)電性好，但不吸水，不適合暖寶寶）。

-22.C（鎂比鐵活潑，反應(yīng)速率更快）。

**二、填空題**

-27.>（鎂燃燒為強(qiáng)放熱反應(yīng)，ΔH顯著負(fù)值）。

-30.鋁箔（隔絕空氣，防止提前反應(yīng)）。

**三、簡答題**

-31.沸石通過微孔吸附水分，降低水分蒸發(fā)速率，從而減少散熱，延長保溫時(shí)間。

-32.鋁粉反應(yīng)更劇烈，但成本高，且可能產(chǎn)生氫氣增加爆炸風(fēng)險(xiǎn)，適用于短時(shí)高溫場(chǎng)景。

**四、實(shí)驗(yàn)題**

-33.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需控制變量，如鐵粉和鎂粉質(zhì)量、反應(yīng)容器、溫度監(jiān)測(cè)方法等。

-34.棉布覆蓋減少熱量散失，冷水降溫直接吸收熱量。

**五、計(jì)算題**

-35.計(jì)算步驟：鎂摩爾質(zhì)量為24.31g/mol，5g鎂為0.205mol，放熱量=0.205mol×601.8kJ/mol=123.9kJ