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【题目】快手美食“自热米饭”中带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。某化学小组对发热包的固体成分进行了以下探究。

(查阅资料)

①发热包可能由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种物质组成。

MgCl2溶液、AlCl3溶液均能与NaOH溶液发生复分解反应生成白色沉淀。

③氢氧化镁不溶于NaOH溶液,氢氧化铝可溶于NaOH溶液。

(猜想1)固体中一定存在铁粉及生石灰

(实验1

步骤

实验操作

实验现象

实验结论

1-1

取发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份

——

——

1-2

用磁铁多次重复靠近其中一份粉末

有部分黑色固体被磁铁吸引

_____

1-3

取另一份粉末于试管中,_____

放热,溶液变为红色

原粉末中一定含有生石灰

(猜想2)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉和炭粉

(实验2)继续进行如下实验:

步骤

实验操作

实验现象

实验结论

2-1

取实验1-2的剩余固体于试管中,加入足量稀盐酸,充分反应后过滤

_____,滤液呈无色

原粉末中一定含有炭粉,至少含镁粉、铝粉中的一种

2-2

取实验2-1的滤液于试管中,逐滴加入_____溶液至过量

先产生白色沉淀,后沉淀消失,变为无色溶液

(解释与结论)

1)实验1-2的结论是_____

2)补全实验1-3的操作_____

3)补全实验2-1的现象_____

4)实验2-2加入的试剂是_____

(反思与评价)

5)根据上述实验可知,该发热包中一定不含有的物质是_____

6)氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种常见液态物质,该反应的化学方程式为_____

【答案】原粉末中一定含有铁粉 加水溶解,过滤后,向滤液中滴加无色酚酞溶液 产生大量气泡,有黑色固体剩余 NaOH 镁粉 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

【解析】

1)磁铁具有铁磁性,能吸引铁,用磁铁多次重复靠近其中一份粉末,有部分黑色固体被磁铁吸引,证明原粉末中一定含有铁粉。

2)实验1-3的实验结论是原粉末中一定含有生石灰,实验现象是放热,溶液变为红色。因为生石灰与水反应生成氢氧化钙,同时放出大量的热,氢氧化钙溶液能使酚酞试液变红,所以实验1-3的实验操作是加水溶解,过滤后,向滤液中滴加无色酚酞溶液。

3)碳粉不溶于稀盐酸,不与稀盐酸反应,铝、镁能与稀盐酸反应生成氢气和无色的氯化镁溶液、氯化铝溶液,故实验2-1的实验现象是产生大量气泡,有黑色固体剩余,滤液呈无色。

4)因为氢氧化镁不溶于NaOH溶液,氢氧化铝可溶于NaOH溶液。实验2-2的实验现象是先产生白色沉淀,后沉淀消失,变为无色溶液,故加入的试剂是NaOH溶液,发热包中一定含有铝粉、不含有镁粉。

5)根据上述实验可知,该发热包中一定不含有的物质是镁粉。

6)氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和一种常见液态物质,根据质量守恒定律,该反应的化学方程式为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

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