Question

【題目】快手美食“自熱米飯”中帶有一個發熱包，遇水后可迅速升溫至150℃，保溫時間達3小時，能將生米做成熟飯。某化學小組對發熱包的固體成分進行了以下探究。

（查閱資料）

①發熱包可能由生石灰、鐵粉、鎂粉、鋁粉、炭粉、氯化鈉中的若干種物質組成。

②MgCl2溶液、AlCl3溶液均能與NaOH溶液發生復分解反應生成白色沉淀。

③氫氧化鎂不溶于NaOH溶液，氫氧化鋁可溶于NaOH溶液。

（猜想1）固體中一定存在鐵粉及生石灰

（實驗1）

步驟	實驗操作	實驗現象	實驗結論
1-1	取發熱包內灰黑色的固體粉末，分成兩份	——	——
1-2	用磁鐵多次重復靠近其中一份粉末	有部分黑色固體被磁鐵吸引	_____
1-3	取另一份粉末于試管中，_____	放熱，溶液變為紅色	原粉末中一定含有生石灰

（猜想2）除上述物質外，還可能存在鎂粉、鋁粉和炭粉

（實驗2）繼續進行如下實驗：

步驟	實驗操作	實驗現象	實驗結論
2-1	取實驗1-2的剩余固體于試管中，加入足量稀鹽酸，充分反應后過濾	_____，濾液呈無色	原粉末中一定含有炭粉，至少含鎂粉、鋁粉中的一種
2-2	取實驗2-1的濾液于試管中，逐滴加入_____溶液至過量	先產生白色沉淀，后沉淀消失，變為無色溶液

（解釋與結論）

（1）實驗1-2的結論是_____。

（2）補全實驗1-3的操作_____。

（3）補全實驗2-1的現象_____。

（4）實驗2-2加入的試劑是_____。

（反思與評價）

（5）根據上述實驗可知，該發熱包中一定不含有的物質是_____。

（6）氫氧化鋁與NaOH反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和一種常見液態物質，該反應的化學方程式為_____。

Answer 1

【答案】原粉末中一定含有鐵粉 加水溶解，過濾后，向濾液中滴加無色酚酞溶液 產生大量氣泡，有黑色固體剩余 NaOH 鎂粉 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

【解析】

（1）磁鐵具有鐵磁性，能吸引鐵，用磁鐵多次重復靠近其中一份粉末，有部分黑色固體被磁鐵吸引，證明原粉末中一定含有鐵粉。

（2）實驗1-3的實驗結論是原粉末中一定含有生石灰，實驗現象是放熱，溶液變為紅色。因為生石灰與水反應生成氫氧化鈣，同時放出大量的熱，氫氧化鈣溶液能使酚酞試液變紅，所以實驗1-3的實驗操作是加水溶解，過濾后，向濾液中滴加無色酚酞溶液。

（3）碳粉不溶于稀鹽酸，不與稀鹽酸反應，鋁、鎂能與稀鹽酸反應生成氫氣和無色的氯化鎂溶液、氯化鋁溶液，故實驗2-1的實驗現象是產生大量氣泡，有黑色固體剩余，濾液呈無色。

（4）因為氫氧化鎂不溶于NaOH溶液，氫氧化鋁可溶于NaOH溶液。實驗2-2的實驗現象是先產生白色沉淀，后沉淀消失，變為無色溶液，故加入的試劑是NaOH溶液，發熱包中一定含有鋁粉、不含有鎂粉。

（5）根據上述實驗可知，該發熱包中一定不含有的物質是鎂粉。

（6）氫氧化鋁與NaOH反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和一種常見液態物質，根據質量守恒定律，該反應的化學方程式為：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。