27.市售的"自热米饭"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。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
(查阅资料)
①发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
(成分探究)取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有
。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变
色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入
,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五:
。
(4)(实验验证)小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
(实验结论)
不溶物D是
。
大家结合实验现象讨论后,认为猜想
正确,理由是
。
(5)(原理探究)
小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为
(填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
(猜想)大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
(实验验证)
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
(拓展活动)
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式
。