Question

【題目】小明見媽媽買了些取暖袋，他很好奇，打開了一袋，發現里面是黑色的粉末。小明提出了問題：取暖袋中是哪種物質發生了化學反應而釋放熱量呢？

【查找資料】

①取暖袋由原料層、明膠層、無紡布袋三部分組成。原料

層中的黑色粉末的主要成分是鐵粉、活性炭、蛭石、可溶

性無機鹽、吸水性樹脂（含水）。

②蛭石是當今世界首屈一指的保溫材料，起保溫作用；吸水性樹脂可反復釋水、吸水，起吸水、保水的作用；二者均不參加化學反應。

③使用時應注意事項：不使用產品時請勿拆開密封包裝。

【提出猜想】

①可溶性無機鹽可能是氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉中一種或幾種。

②取暖袋發熱時，可能是鐵粉、氧氣、無機鹽、水、活性炭幾種物質間發生了化學反應。

【實驗準備】

用NaCl溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液進行如下實驗，為確定無機鹽的成分小明查閱

了如下資料。

	NaCl溶液	Na2SO4溶液	Na2CO3溶液
加入稀鹽酸	無明顯變化	無明顯變化	現象Ⅰ
加入BaCl2溶液	無明顯變化	產生白色沉淀	產生白色沉淀
加入AgNO3溶液	產生白色沉淀	溶液略呈渾濁	產生淡黃色沉淀

（1）現象I是 。

（2）BaCl2溶液與Na2SO4溶液混合發生復分解反應，則白色沉淀的化學式為 。

【實驗過程】

分別取沒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驗，探究無機鹽的成分及參加反應的物質。

序號	加入試劑及操作	沒有使用的暖袋	失效后的暖袋
Ｉ	加入足量水觀察	無色溶液，大量固體在燒杯底部	無色溶液，大量固體在燒杯底部
Ⅱ	取Ｉ中上層清液，向其中滴加鹽酸	無變化	無變化
Ⅲ	取Ｉ中上層清液，向其中滴加BaCl2溶液	無變化	無變化
Ⅳ	取Ｉ中上層清液，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	無氣泡，溶液呈黃色溶液

（3）通過上述實驗，可以得出以下結論：①取暖袋中無機鹽的成分是 。

②取暖袋發熱時，原料層中一定參加反應的物質是 。

（4）小明提出，氧氣是否參加了反應？請你幫小明設計一套裝置，裝置圖為 ，證明氧氣參加了反應。

【反思與評價】

（5）IV中的現象判定無機鹽未參加反應。他的結論是否合理，說明理由并解釋原因： 。

Answer 1

【答案】（1）產生無色氣泡 （2）BaSO4（3）① NaCl ② Fe（4）（5）不合理，若無機鹽參與反應但有剩余，也可觀察到IV中現象（其他合理答案可得分） 或合理 ，因為IV中失效后的暖袋也有白色沉淀生成

【解析】

試題分析：現象I是碳酸鈉和鹽酸的反應，過程中會產生二氧化碳氣體。BaCl2溶液與Na2SO4溶液混合發生復分解反應，則白色沉淀的化學式為硫酸鋇，另取黑色粉末加入足量鹽酸，大量氣泡，溶液呈淺綠色，取暖袋中無機鹽的成分是鐵，另一種物質在加入鹽酸后沒有現象，說明不是碳酸鈉，而加入氯化鋇后沒有沉淀，說明不是硫酸鈉，所以另一種物質是氯化鈉，所以成分是： 氯化鈉和鐵粉；取暖袋發熱時，原料層中一定參加反應的物質是鐵。裝置圖可以借鑒空氣中氧氣的百分含量的驗證，利用氧氣被消耗后，瓶內的氣壓變小，水就會進入瓶內，從而證明氧氣參加了反應。IV中的現象判定無機鹽未參加反應。他的結論不合理，理由：若無機鹽參與反應但有剩余，也可觀察到IV中現象（其他合理答案可得分） 或合理 ，因為IV中失效后的暖袋也有白色沉淀生成。