暖宝宝是一种防寒用品，如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些？发热的原因是什么？

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1. 暖宝宝是一种防寒用品，如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些？发热的原因是什么？

(1) 小明探究：暖宝宝中的主要成分是什么？

剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。

【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。

【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。

【查阅资料】四氧化三铁具有磁性，能被磁铁吸引。

【得出结论】该黑色粉末可能含有。

(2) 【进行实验】

实验编号

实验操作

实验现象

取黑色粉末加足量稀硫酸

固体部分溶解，有气泡产生，溶液无蓝色

取实验①的残渣灼烧，将内壁涂有

澄清石灰水的小烧杯罩在上方

澄清石灰水变浑浊

由实验①可知，该黑色粉末肯定含，肯定不含。写出实验①的化学反应方程式。由实验②可知，该黑色粉末肯定含。

(3) 小明思考：暖宝宝为什么会发热?

【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化，进而放出热量。由此可见，人们可以利用化学反应放出的能量，请再举一例：。

【考点】

实验探究物质的性质或变化规律;

【答案】

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实验探究题困难

1. 长郡双语化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习，请你一起参与。

(1) 【任务一】认识中和反应

小光同学通过阅读教材知道中和反应是指酸和碱生成盐和水的反应，请你判断：中和反应（填“属于”或“不属于”）复分解反应，小明通过查阅资料还认识到中和反应都放出热量。

(2) 【任务二】探究中和反应

探究1：探究氢氧化钠与稀盐酸能发生中和反应。小玲同学通过实验发现氢氧化钠与稀盐酸反应无明显现象，于是从不同角度设计了如下实验方案进一步证明反应能够发生。

方案	操作	现象
方案一：证明一种反应物消失了	通过pH传感器完成以下实验：向40mL溶质质量分数为0.04%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入一定浓度的稀盐酸，测定溶液的pH	溶液的pH随滴入稀盐酸的体积变化情况如图1所示
方案二：证明有新物质生成	① ▲ ，将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发②将步骤①所得的晶体溶于水，滴加无色酚酞溶液	①产生白色晶体②酚酞溶液不变色
方案三：利用中和反应能放出热量	通过如图2所示装置将2mL稀盐酸滴加到烧瓶内	观察到红色墨水向右移动

【交流讨论】

图1中C点对应的溶液中溶质成分为（填化学式）。

(3) 请你完善方案二中操作①的内容。

(4) 小娟同学提出，方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应，请你分析原因：。

(5) 探究2：探究醋酸与氢氧化钠反应有水生成。

【查阅资料】

a.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水；

b.无水醋酸在常温下为无色液体；

c.变色硅胶吸水后由蓝色变红色。

如图3所示，小娟首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞，观察到只有试管D中硅胶由蓝色变为红色。于是得出结论：醋酸与氢氧化钠反应有水生成。请你分析，试管C中加入的试剂是。

(6) 【任务三】应用中和反应

中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。请你举出一个应用中和反应解决实际问题的例子：。

实验探究题困难

2. 某化学兴趣小组在整理实验室时发现了两瓶失去标签的无色溶液，已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另一瓶是NaOH溶液或Ca(OH)₂溶液。

请你和同学们一起完成探究活动（每种方案或实验的1、2号试管中，都事先分别加入等量上述两种无色溶液）。

探究一：鉴别酸溶液与碱溶液

【设计实验】

(1) 为鉴别哪一瓶是酸溶液，哪一瓶是碱溶液，小明设计了如图所示的四种方案，其中方案A中，如果1号试管是酸溶液，观察到的现象是。

(2) 探究二：探究两瓶溶液的溶质成分

【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么？

【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分，分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如表所示：

实验序号		一	二	三	四
所加试剂		镁条	BaCl₂溶液	CuCl₂溶液	Na₂CO₃溶液
现象	1号试管	产生气泡	产生白色沉淀	无明显现象	产生气泡
现象	2号试管	无明显现象	产生白色沉淀	产生蓝色沉淀	无明显现象

【获得结论】

1号试管中的溶质是。

(3) 以上四个实验中，只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为NaOH溶液的是实验（填“一”、“二”、“三”或“四”）。

(4) 【讨论质疑】

小强对实验二的2号试管中产生白色沉淀的现象提出疑问，大家一致认为2号试管中的原NaOH溶液已变质，则其变质反应的化学方程式为。

(5) 探究三：探究NaOH溶液变质后溶质的成分

【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么？

【猜想假设】猜想一：NaOH和Na₂CO₃ 猜想二：Na₂CO₃

【查阅资料】Na₂CO₃溶液显碱性，BaCl₂溶液显中性

【设计实验】

兴趣小组的同学设计了如下方案，请完善下面的表格：

实验方案及操作步骤	实验现象	实验结论
步骤一：取瓶中变质后的NaOH溶液少量于试管中，向其中滴加	溶液变为红色	猜想一成立
步骤二：向步骤一变红后的溶液中，继续加入过量BaCl₂溶液，振荡，使其充分反应		猜想一成立

(6) 【反思评价】

小明认为可用过量Ba(OH)₂溶液代替步骤一中的过量BaCl₂溶液进行实验，你认为此方案是否可行并说明理由：。

实验探究题困难

3. 钙是一种重要的金属元素，它能形成多种物质

(1) 【查阅资料】

Ⅰ.氢化钙（ $\text{[math]}$ ）固体是登山运动员常用的能源提供剂。

$\text{[math]}$ 能与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，该反应的化学方程式为。

Ⅱ.生石灰溶于水可制得熟石灰，该反应是（选填“吸热”或“放热”）的。

(2) 【进行实验】实验探究小组同学将一定量的 $\text{[math]}$ 溶液滴加到 $\text{[math]}$ 溶于水所得溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】猜想一：NaOH；

猜想二：NaOH和 $\text{[math]}$ ；

猜想三：NaOH和；

猜想四：NaOH、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是。

(3) 【进行实验】

实验步骤	现象	结论
实验Ⅰ：取滤液，向其中滴入量 $\text{[math]}$ 溶液		猜想二不成立
实验Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量	产生气泡	猜想成立

【拓展延伸】在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。

实验探究题困难