Question

【题目】小明见妈妈买了些取暖袋，他很好奇，打开了一袋，发现里面是黑色的粉末。小明提出了问题：取暖袋中是哪种物质发生了化学反应而释放热量呢？

【查找资料】

①取暖袋由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。原料

层中的黑色粉末的主要成分是铁粉、活性炭、蛭石、可溶

性无机盐、吸水性树脂（含水）。

②蛭石是当今世界首屈一指的保温材料，起保温作用；吸水性树脂可反复释水、吸水，起吸水、保水的作用；二者均不参加化学反应。

③使用时应注意事项：不使用产品时请勿拆开密封包装。

【提出猜想】

①可溶性无机盐可能是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中一种或几种。

②取暖袋发热时，可能是铁粉、氧气、无机盐、水、活性炭几种物质间发生了化学反应。

【实验准备】

用NaCl溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液进行如下实验，为确定无机盐的成分小明查阅

了如下资料。

	NaCl溶液	Na2SO4溶液	Na2CO3溶液
加入稀盐酸	无明显变化	无明显变化	现象Ⅰ
加入BaCl2溶液	无明显变化	产生白色沉淀	产生白色沉淀
加入AgNO3溶液	产生白色沉淀	溶液略呈浑浊	产生淡黄色沉淀

（1）现象I是 。

（2）BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合发生复分解反应，则白色沉淀的化学式为 。

【实验过程】

分别取没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实验，探究无机盐的成分及参加反应的物质。

序号	加入试剂及操作	没有使用的暖袋	失效后的暖袋
Ｉ	加入足量水观察	无色溶液，大量固体在烧杯底部	无色溶液，大量固体在烧杯底部
Ⅱ	取Ｉ中上层清液，向其中滴加盐酸	无变化	无变化
Ⅲ	取Ｉ中上层清液，向其中滴加BaCl2溶液	无变化	无变化
Ⅳ	取Ｉ中上层清液，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盐酸	大量气泡，溶液呈浅绿色	无气泡，溶液呈黄色溶液

（3）通过上述实验，可以得出以下结论：①取暖袋中无机盐的成分是 。

②取暖袋发热时，原料层中一定参加反应的物质是 。

（4）小明提出，氧气是否参加了反应？请你帮小明设计一套装置，装置图为 ，证明氧气参加了反应。

【反思与评价】

（5）IV中的现象判定无机盐未参加反应。他的结论是否合理，说明理由并解释原因： 。

Answer 1

【答案】（1）产生无色气泡 （2）BaSO4（3）① NaCl ② Fe（4）（5）不合理，若无机盐参与反应但有剩余，也可观察到IV中现象（其他合理答案可得分） 或合理 ，因为IV中失效后的暖袋也有白色沉淀生成

【解析】

试题分析：现象I是碳酸钠和盐酸的反应，过程中会产生二氧化碳气体。BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合发生复分解反应，则白色沉淀的化学式为硫酸钡，另取黑色粉末加入足量盐酸，大量气泡，溶液呈浅绿色，取暖袋中无机盐的成分是铁，另一种物质在加入盐酸后没有现象，说明不是碳酸钠，而加入氯化钡后没有沉淀，说明不是硫酸钠，所以另一种物质是氯化钠，所以成分是： 氯化钠和铁粉；取暖袋发热时，原料层中一定参加反应的物质是铁。装置图可以借鉴空气中氧气的百分含量的验证，利用氧气被消耗后，瓶内的气压变小，水就会进入瓶内，从而证明氧气参加了反应。IV中的现象判定无机盐未参加反应。他的结论不合理，理由：若无机盐参与反应但有剩余，也可观察到IV中现象（其他合理答案可得分） 或合理 ，因为IV中失效后的暖袋也有白色沉淀生成。