Question

某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙，其使用说明如下图：

某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究

探究I：发热包的发热原理

将发热包中固体倒入烧杯中，加入适量水，发生剧烈反应，水很快沸腾。反应结束后，烧杯底部有大量固体，继续加水搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到固体混合物。

（1）发热包中的某成分与水反应放出大量的热，该反应的化学方程式是_____________。

探究Ⅱ：固体混合物的成分

查阅资料：单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，并产生H₂

小组同学认为固体混合物的成分可能是：活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分，小组同学设计并进行如下实验：

（2）取少量固体于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，证明固体中含有___________。

（3）另取少量固体于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止（如下图），反应停止后瓶底有黑色固体剩余，溶液呈浅绿色。

①反应停止后，瓶底的黑色固体为_____________，判断依据是__________。

②当观察到___________现象，证明固体中含有CaCO₃。

③证明固体中含有铁粉的现象是___________。

（4）设计实验方案证明固体混合物中含有铝粉。____________（可供选择的试剂：CuCl₂溶液、稀盐酸、NaOH溶液）

Answer

氢氧化钙 活性炭 显黑色的固体有铁和活性炭，但铁能与稀盐酸反应，故剩余黑色固体为活性炭 澄清石灰水变浑浊 溶液呈浅绿色 取固体混合物，加入氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则证明固体混合物中含有铝粉

【解析】

探究I：

（1）发热包中的某成分与水反应放出大量的热，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式是。

探究Ⅱ：

（2）取少量固体于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为红色，证明固体中含有氢氧化钙，因为活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙中，只有氢氧化钙能溶于水且显碱性。

（3）①反应停止后，瓶底的黑色固体为活性炭，判断依据是：显黑色的固体有铁和活性炭，但铁能与稀盐酸反应，故剩余黑色固体为活性炭。

②当观察到澄清石灰水变浑浊现象，证明固体中含有CaCO3，因为碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊。

③铁与盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气，证明固体中含有铁粉的现象是溶液呈浅绿色。

（4）单质铝能与氢氧化钠溶液反应，产生氢气，而活性炭、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙与氢氧化钠溶液不反应，故可取固体混合物，加入氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则证明固体混合物中含有铝粉。