冬天同学们常用暖宝宝来驱寒保暖,小明想了解暖宝宝发热的原因,于是他和小亮一起打开一袋暖宝宝,发现暖宝宝很快放出大量的热,且由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成,其中原料层中装有一些黑色粉末。
【提出问题】暖宝宝里是什么物质在发生反应释放热量呢?
【查找资料】
①原料层中的粉末主要成分除含有蛭石、可溶性无机盐、吸水性树脂(含水)外,还有一些黑色粉末。
②蛭石是一种保温材料,不溶于水;吸水性树脂可反复释水、吸水,起吸水、保水的作用;二者均不参加反应。
【实验探究一】探究无机盐的组成
老师提醒同学们,可溶性无机盐可能是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种或几种。
(1)小明取适量没有使用的暖宝宝中的黑色粉末于烧杯中,加入足量水、搅拌、静置,观察到溶液呈无色,烧杯底部有大量固体。然后他再取上层清液于三支试管中,分别向其中滴加盐酸、溶液和硝酸银溶液,当观察到的现象为时,从而得出暖宝宝中的无机盐为NaCl。
(2)加入硝酸银溶液时发生反应的化学方程式是。
【实验探究二】探究原料层中黑色粉末的组成
【提出猜想】原料层中的黑色粉末可能是由铁粉、碳粉、氧化铜中的一种或多种物质组成。
(3)小亮另取一定量固体粉末放入烧杯中,向其中加入足量盐酸,观察到有大量气泡产生,溶液呈浅绿色,烧杯底部仍有一定量黑色固体。
通过上述实验,可以得出黑色粉末中含有(填化学式)。
(4)小明认为在暖宝宝发热的过程中,NaCl并没有参与反应,其发热的原因是由铁粉和空气中的氧气及水反应引起的。为证明自己的结论,他设计利用如图装置进行实验:将未使用的暖宝宝中的黑色粉末加入广口瓶中,塞紧塞子,待冷却后打开止水夹,观察到试管中的水倒吸入导管中,从而得出氧气参加了反应,NaCl没有参与反应。
你认为小明的实验方案与结论是否合理,并说明理由。
【拓展交流】
(5)比较铁丝在空气中锈蚀和暖宝宝发热的现象,可以得出的结论是。