Question

快手美食“自热米饭”中带有一个发热包，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。某化学小组对发热包的固体成分进行了以下探究。

（查阅资料）

①发热包可能由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种物质组成。

②MgCl₂溶液、AlCl₃溶液均能与NaOH溶液发生复分解反应生成白色沉淀。

③氢氧化镁不溶于NaOH溶液，氢氧化铝可溶于NaOH溶液。

（猜想1）固体中一定存在铁粉及生石灰

（实验1）

步骤	实验操作	实验现象	实验结论
1-1	取发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份	——	——
1-2	用磁铁多次重复靠近其中一份粉末	有部分黑色固体被磁铁吸引	_____
1-3	取另一份粉末于试管中，_____	放热，溶液变为红色	原粉末中一定含有生石灰

（猜想2）除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉和炭粉

（实验2）继续进行如下实验：

步骤	实验操作	实验现象	实验结论
2-1	取实验1-2的剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，充分反应后过滤	_____，滤液呈无色	原粉末中一定含有炭粉，至少含镁粉、铝粉中的一种
2-2	取实验2-1的滤液于试管中，逐滴加入_____溶液至过量	先产生白色沉淀，后沉淀消失，变为无色溶液

（解释与结论）

（1）实验1-2的结论是_____。

（2）补全实验1-3的操作_____。

（3）补全实验2-1的现象_____。

（4）实验2-2加入的试剂是_____。

（反思与评价）

（5）根据上述实验可知，该发热包中一定不含有的物质是_____。

（6）氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠（NaAlO₂）和一种常见液态物质，该反应的化学方程式为_____。

Answer

原粉末中一定含有铁粉 加水溶解，过滤后，向滤液中滴加无色酚酞溶液 产生大量气泡，有黑色固体剩余 NaOH 镁粉 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

【解析】

（1）磁铁具有铁磁性，能吸引铁，用磁铁多次重复靠近其中一份粉末，有部分黑色固体被磁铁吸引，证明原粉末中一定含有铁粉。

（2）实验1-3的实验结论是原粉末中一定含有生石灰，实验现象是放热，溶液变为红色。因为生石灰与水反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热，氢氧化钙溶液能使酚酞试液变红，所以实验1-3的实验操作是加水溶解，过滤后，向滤液中滴加无色酚酞溶液。

（3）碳粉不溶于稀盐酸，不与稀盐酸反应，铝、镁能与稀盐酸反应生成氢气和无色的氯化镁溶液、氯化铝溶液，故实验2-1的实验现象是产生大量气泡，有黑色固体剩余，滤液呈无色。

（4）因为氢氧化镁不溶于NaOH溶液，氢氧化铝可溶于NaOH溶液。实验2-2的实验现象是先产生白色沉淀，后沉淀消失，变为无色溶液，故加入的试剂是NaOH溶液，发热包中一定含有铝粉、不含有镁粉。

（5）根据上述实验可知，该发热包中一定不含有的物质是镁粉。

（6）氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和一种常见液态物质，根据质量守恒定律，该反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。