Question

【題目】小明見(jiàn)媽媽買了些取暖袋，他很好奇，打開(kāi)了一袋，發(fā)現(xiàn)里面是黑色的粉末。小明提出了問(wèn)題：取暖袋中是哪種物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)而釋放熱量呢？

【查找資料】

①取暖袋由原料層、明膠層、無(wú)紡布袋三部分組成。原料

層中的黑色粉末的主要成分是鐵粉、活性炭、蛭石、可溶

性無(wú)機(jī)鹽、吸水性樹(shù)脂（含水）。

②蛭石是當(dāng)今世界首屈一指的保溫材料，起保溫作用；吸水性樹(shù)脂可反復(fù)釋水、吸水，起吸水、保水的作用；二者均不參加化學(xué)反應(yīng)。

③使用時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：不使用產(chǎn)品時(shí)請(qǐng)勿拆開(kāi)密封包裝。

【提出猜想】

①可溶性無(wú)機(jī)鹽可能是氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉中一種或幾種。

②取暖袋發(fā)熱時(shí)，可能是鐵粉、氧氣、無(wú)機(jī)鹽、水、活性炭幾種物質(zhì)間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】

用NaCl溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，為確定無(wú)機(jī)鹽的成分小明查閱

了如下資料。

	NaCl溶液	Na2SO4溶液	Na2CO3溶液
加入稀鹽酸	無(wú)明顯變化	無(wú)明顯變化	現(xiàn)象Ⅰ
加入BaCl2溶液	無(wú)明顯變化	產(chǎn)生白色沉淀	產(chǎn)生白色沉淀
加入AgNO3溶液	產(chǎn)生白色沉淀	溶液略呈渾濁	產(chǎn)生淡黃色沉淀

（1）現(xiàn)象I是 。

（2）BaCl2溶液與Na2SO4溶液混合發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則白色沉淀的化學(xué)式為 。

【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

分別取沒(méi)有使用的取暖袋和失效后的取暖袋中的黑色粉末完成以下實(shí)驗(yàn)，探究無(wú)機(jī)鹽的成分及參加反應(yīng)的物質(zhì)。

序號(hào)	加入試劑及操作	沒(méi)有使用的暖袋	失效后的暖袋
Ｉ	加入足量水觀察	無(wú)色溶液，大量固體在燒杯底部	無(wú)色溶液，大量固體在燒杯底部
Ⅱ	�。芍猩蠈忧逡海�向其中滴加鹽酸	無(wú)變化	無(wú)變化
Ⅲ	�。芍猩蠈忧逡�，向其中滴加BaCl2溶液	無(wú)變化	無(wú)變化
Ⅳ	�。芍猩蠈忧逡海�向其中滴加AgNO3溶液	白色沉淀	白色沉淀
Ⅴ	另取黑色粉末加入足量鹽酸	大量氣泡，溶液呈淺綠色	無(wú)氣泡，溶液呈黃色溶液

（3）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，可以得出以下結(jié)論：①取暖袋中無(wú)機(jī)鹽的成分是 。

②取暖袋發(fā)熱時(shí)，原料層中一定參加反應(yīng)的物質(zhì)是 。

（4）小明提出，氧氣是否參加了反應(yīng)？請(qǐng)你幫小明設(shè)計(jì)一套裝置，裝置圖為 ，證明氧氣參加了反應(yīng)。

【反思與評(píng)價(jià)】

（5）IV中的現(xiàn)象判定無(wú)機(jī)鹽未參加反應(yīng)。他的結(jié)論是否合理，說(shuō)明理由并解釋原因： 。

Answer 1

【答案】（1）產(chǎn)生無(wú)色氣泡 （2）BaSO4（3）① NaCl ② Fe（4）（5）不合理，若無(wú)機(jī)鹽參與反應(yīng)但有剩余，也可觀察到IV中現(xiàn)象（其他合理答案可得分） 或合理 ，因?yàn)镮V中失效后的暖袋也有白色沉淀生成

【解析】

試題分析：現(xiàn)象I是碳酸鈉和鹽酸的反應(yīng)，過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。BaCl2溶液與Na2SO4溶液混合發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則白色沉淀的化學(xué)式為硫酸鋇，另取黑色粉末加入足量鹽酸，大量氣泡，溶液呈淺綠色，取暖袋中無(wú)機(jī)鹽的成分是鐵，另一種物質(zhì)在加入鹽酸后沒(méi)有現(xiàn)象，說(shuō)明不是碳酸鈉，而加入氯化鋇后沒(méi)有沉淀，說(shuō)明不是硫酸鈉，所以另一種物質(zhì)是氯化鈉，所以成分是： 氯化鈉和鐵粉；取暖袋發(fā)熱時(shí)，原料層中一定參加反應(yīng)的物質(zhì)是鐵。裝置圖可以借鑒空氣中氧氣的百分含量的驗(yàn)證，利用氧氣被消耗后，瓶?jī)?nèi)的氣壓變小，水就會(huì)進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，從而證明氧氣參加了反應(yīng)。IV中的現(xiàn)象判定無(wú)機(jī)鹽未參加反應(yīng)。他的結(jié)論不合理，理由：若無(wú)機(jī)鹽參與反應(yīng)但有剩余，也可觀察到IV中現(xiàn)象（其他合理答案可得分） 或合理 ，因?yàn)镮V中失效后的暖袋也有白色沉淀生成。