化学冰袋和热袋的制取实验报告

化学冰袋和热袋的制取实验报告郑逸飞摘要：化学冰袋和热袋即是通过化学试剂的物理反应和化学反应产生放热或是吸热的效果而制成的。通过实验可以初步了解热袋和冰袋发热和制冷的原理，并知道化学热袋和冰袋在生活中的用途。关键词：化学冰袋和热袋十水硫酸钠一、实验仪器与试剂仪器：500mL烧杯；100mL量筒；玻璃棒；电子天平；铁架台；煤气灯；石棉网；试管蒸发皿；表面皿；软质塑料袋试剂：十水硫酸钠；硫酸铵；硝酸铵；硫酸氢钠；3%醋酸；活性炭；铁粉二、实验原理制取化学冰袋的原理：利用十水硫酸钠在常温下易失去结晶水，且以此结晶水为溶剂，在连续溶解硫酸铵、硝酸铵以及硫酸氢钠等盐类时，产生吸热效应而起到持续制冷的效果。制取化学热袋的原理：化学热袋是以铁粉和醋酸为主要原料，利用反应生成的亚铁化合物易被空气中的氧所氧化，同时伴随有热量的释放而制成。铁与醋酸反应方程式：Fe+2HAc===Fe（Ac）2+H2↑二价铁被氧化的反应方程式：Fe（Ac）2+O2+H2O===FeOAc+Fe（OH）2Ac+热量三、实验步骤1.化学冰袋的制取1、称取48g十水硫酸钠置于一个软质塑料袋中。2、称取20g硫酸铵、40g硝酸铵和20g硫酸氢纳，置于另一个软质塑料袋中，即得化学冰袋。3、使用时，将两个袋中的物质混合，双手揉塑料袋，使物料充分接触，即可发挥制冷作用。2.化学热袋的制取1、称取25g还原铁粉置于蒸发皿中，用煤气灯加热1~2分钟，使铁粉微热，然后量取并注入3mL3%的醋酸，用玻璃棒搅拌几分钟后，当铁粉开始呈现灰黑色时，停止加热。将蒸发皿置于石棉网上，并用表面皿盖在蒸发皿上，使其自然冷却。2、将冷却后的产物立即倒入软质塑料袋中，压实并将塑料袋折叠一下，然后装入8g活性炭，再将塑料袋折叠、卷紧，与空气隔绝，放置阴凉处备用。3、使用时，将折叠的塑料袋打开，让空气进入，用手搓并上下抖动，使袋内的物料混合均匀，几分钟后袋内温度开始上升，过程中加入适量醋酸可以使放热加速。若欲使其停止发热，只需将塑料袋内物料压实、折叠、卷紧，与空气隔绝，发热现象随即停止。四、试验思考实验中需多次称取化学试剂，可以训练在这一方面的能力。制备化学热袋时需要严格的控制铁粉与醋酸反应的时间不宜过长、温度不宜过高，以此确保制取的热袋中有较多的醋酸亚铁的存在，同时在使用热袋时也讲究控制塑料袋的透气量，透气量大，反应速度快，发热的温度才会高。制取化学冰袋和热袋的方法比较简单，但做好着实不易。五、结论化学冰袋：硫酸铵、硝酸铵、硫酸氢钠溶解于十水硫酸钠失去的结晶水中，产生吸热现象，从而制得化学冰袋。而由于冰袋体积小、重量轻、原料易得、冷却温度适宜、持续时间较长，所以特别适用于降温退烧、止血、止痛等医疗保健。化学热袋：由铁粉以及醋酸反应制得的醋酸亚铁，在被氧化过程中会放热，利用这点可以制备化学热袋。同时，加入适量的活性炭可以吸附反应过程中产生的难以处理的物质，从而达到更好的制热效果。六、提问1.在制备醋酸亚铁时，会散发出刺鼻的气味影响实验室的效果，那么制备热袋实验中是否可以使用其他的有机酸来代替醋酸？2.制备热袋时由于实验条件限制而没有加入木炭，但对实验结果没有明显的影响，那么木炭在实验中具体会有怎样的作用呢？3.制取的热袋和冰袋都属于一次性消耗品，采取一些什么措施或是向使用过后的冰袋和热袋中加入一些什么化学试剂可以使之被重复使用？参考文献——刘正贤《中学化学实验大全》[M]上海：上海教育出版社1994.1.1