题目内容

【题目】如图的加热袋常用于野外加热食物。加热袋中的固体粉末含镁粉、铁粉和氯化钠，使用时向其中加入水袋中的水，即可产生大量热。实验小组针对放热过程中的反应原理展开探究。

【查阅资料】

常温下镁粉能与水发生置换反应，且放热。

【进行实验】

同学们用下图所示装置进行模拟实验：分别取不同成分的固体粉末放入甲中，通过分液漏斗向其中均加入8 mL水，读取甲中所得固液混合物的最高温度，实验记录如下表：

（实验时的室温为22.8℃）

实验序号

A

B

C

D

E

F

固体成分

Mg

Fe

Mg+Fe

Mg+NaCl

Fe+NaCl

Mg+Fe+NaCl

乙中现象

少量肥皂泡，难以点燃

______

少量肥皂泡，难以点燃

较多肥皂泡，点燃有爆鸣声

无肥皂泡

大量肥皂泡，点燃有爆鸣声

混合物温度

23.1℃

22.8℃

23.1℃

24.2℃

22.8℃

27.2℃

【解释与结论】

（1）实验B，乙中现象为_______________。

（2）实验A证明了镁粉与水能反应，完成该反应的化学方程式Mg+2H2O=____+H2 。

（3）使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入_____________。

【反思改进】

（4）同学们分析实验数据发现，升高的温度没有达到食品加热袋的效果，其可能的原因是___________。

（5）同学们根据实验结果进一步猜测，实验F中的反应结束后，甲中剩余固体混合物中仍然含有铁粉，检验其铁粉存在的的验方案为：取少量固体混合物________。

（6）从上述实验初步得出“NaCl溶于水没有热量的变化”的结论，依据的两个实验是（填实验序号）______________。

【答案】 无肥皂泡 Mg(OH)2 铁粉 食盐 没有保温措施，热量散失 加入稀盐酸，有气泡产生，溶液变浅绿色，证明有铁粉 B E

【解析】本题考查了实验探究物质的性质或变化规律，化学方程式的书写。通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，要具体分析，综合掌握。

（1）铁不能与水反应，铁和水混合时，无肥皂泡产生；

（2）根据化学方程式，反应前镁原子、氢原子、氧原子的数目分别为1、4、2，反应后氢原子的数目为2，根据化学变化中原子的数目和种类不变，其余的原子可构成Mg(OH)2；故填：Mg(OH)2；

（3）通过分析表中各物质之间的反应和升高的温度可知，使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入Fe和NaCl；

（4）没有保温措施，热量散失，固体较少、配比不合适等原因都会造成温度上升不明显，所以分析实验数据发现，升高的温度不足以加热食物，其可能的原因是：没有保温措施，热量散失；

（5）铁会与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以补充的实验方案是：取少量固体混合物，向滤渣中加入足量稀盐酸，固体溶解，有气泡冒出，溶液变浅绿色，证明有Fe；

（6）B、E两个实验没有发生化学变化，温度没有明显升高，说明NaCl溶于水没有热量的变化。

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（3）“浸取”步骤中，另一反应II的化学方程式为________________。

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沉淀物

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Cu(OH)2

Mn(OH)2

开始沉淀

7.5

2.7

5.2

8.3

完全沉淀

9.7

3.2

6.4

9.8

“除铁”步骤中，控制适宜的pH范围为_____________。

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A．Ca(OH)2 B．锌粒 C．鸡蛋壳 D．紫色石蕊溶液 E．铜丝

②随着盐酸不断滴入，烧杯中溶液的pH逐渐______。(填“增大”、“减小”或“不变”)

③随着盐酸不断滴入，烧杯中溶液温度变化如坐标图4所示。根据图象可以判断中和反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。

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实验编号

a1

a2

a3

b1

b2

b3

c1

c2

c3

溶质质量分数

2%

2%

2%

6%

6%

6%

10%

10%

10%

水的温度(℃)

20

40

60

20

50

60

20

50

70

溶液pH

10.90

11.18

11.26

11.08

11.27

11.30

11.22

X

11.50

请你分析表中数据回答：

①溶液碱性最强的是___________(填实验编号)

②实验a1、b1、c1的实验目的是________________________。

③在相同的条件下，一定温度范围内，温度与碳酸钠溶液pH的关系是____________________。

④表格中X的数值可能是____________(填选项)。

A．11.20 B．11.25 C．11.37 D．11.62

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