为了解决环境因素对维生素C含量的影响，从而更好地保存有关食物-优题课

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（如图1所示）：

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，加入适量的水，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）发热包中的某种物质与水反应放出大量的热，该物质的化学式是　　。

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，并产生氢气。

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）取少量固体混合物于试管中，加水振荡，静置，滴入几滴酚酞溶液，溶液变为　　色，证明该固体混合物中含有氢氧化钙。

（3）另取少量固体混合物于锥形瓶中，逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止（如图2所示），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若观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，证明该固体混合物中含有　　，对应此现象的化学反应方程式是　　。

（4）设计实验方案证明该固体混合物中含有铝粉　　。

（包含实验步骤、产生现象和结论。可供选择的试剂：稀盐酸、 $NaOH$ 溶液、 $AgN O_{3}$ 溶液）。

同学们为进一步认知酸、碱、盐的化学性质，进行了如图所示的实验，请你来参与他们的探究活动，并回答下列问题：

（1）甲试管中发生中和反应的化学方程式为　　；

（2）当观察到甲试管中溶液由　　恰好变为无色时，说明二者恰好完全反应；

（3）乙试管中两种溶液不能发生反应，理由是　　；

（4）实验结束后，同学们将乙、丙两支试管内的物质全部倒入同一个干净的小烧杯中，静置片刻，观察到白色沉淀明显增多。大家对得到的上层溶液的成分产生了兴趣，于是又进行了如下的实验探究。

【提出问题】小烧杯中上层溶液的溶质成分有哪些？

【做出猜想】猜想一： $NaCl$ 、 $NaOH$ 、 $N a_{2} C O_{3}$

猜想二： $NaCl$ 、 $NaOH$

猜想三：　　

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸	①	猜想一不成立
另取少量溶液于试管中，滴加少量②	③	猜想三成立

【反思拓展】

（5）小烧杯中的白色沉淀成分是　　（写化学式）。

某活动小组对教材中关于钟乳石形成过程的介绍产生了浓厚的兴趣，设计并进行了下列实验，请你帮助完成相关问题。

【探究活动一】钟乳石形成过程中物质的变化

查阅资料：（1） $CaC O_{3}$ 与 $C O_{2}$ 、 $H_{2} O$ 以发生化合反应，生成可溶于水的 $Ca （ HC O_{3} ）_{2}$ 。

（2）溶有 $Ca （ HC O_{3} ）_{2}$ 的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的 $Ca （ HC O_{3} ）_{2}$ 就会重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳。

实验过程：

实验步骤与方法	实验现象	分析与结论
步骤1：取一定量澄清石灰水于试管中，通入 $C O_{2}$ 。	溶液变浑浊	生成的沉淀物是
步骤2：向步骤1所得混合物中继续通入 $C O_{2}$	浑浊液又变澄清	化学方程式为
步骤3：加热步骤2所得溶液	溶液又变浑浊	溶洞中能通过　　个反应把 $CaC O_{3}$ 从一个地方“转移”到另一个地方，从而形成奇妙的、形态各异的钟乳石。

交流讨论：同学们认为 $NaOH$ 和 $Ca （ OH ）_{2}$ 溶液中都含有　　，所以具有相似的化学性质。那么 $NaOH$ 溶液是否也能与 $C O_{2}$ 反应生成 $NaHC O_{3}$ ？

【探究活动二】 $C O_{2}$ 通入 $NaOH$ 溶液中，产物中是否有 $NaHC O_{3}$ ？

实验过程：

实验步骤与方法	实验现象	分析与结论
步骤1：取一定量 $NaOH$ 溶液于试管中，通入一段时间 $C O_{2}$	无明显现象	一定发生的反应化学方程式是
步骤2：向步骤1所得溶液中加入过量 $Ca （ N O_{3} ）_{2}$ 溶液	澄清溶液变浑浊	加入过量 $Ca （ N O_{3} ）_{2}$ 溶液的目的是检验并除去
步骤3：过滤步骤2所得混合物，向滤液中加入　　。	有气体生成	通入 $NaOH$ 溶液中的 $C O_{2}$ 足够多时，　　（填“有”或“没有”） $NaHC O_{3}$ 生成。

反思提升：（1）若要用 $C O_{2}$ 与 $Ca （ OH ）_{2}$ 溶液反应获得 $CaC O_{3}$ ，实验中应该注意的问题是　　。

（2）通过上述实验探究活动，你对化学反应的新认识是　　。

化学实验室有一包白色粉末，可能由碳酸钡、氯化钾、硫酸钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种组成，化学兴趣小组的同学对其成分进行了如下探究。

【提出问题】

该粉末的成分是什么？

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
步骤1：取适量粉末于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌，过滤	产生白色沉淀和无色溶液	原粉末中一定不含有
步骤2：取少量步骤1的白色沉淀于试管中，加入过量的	沉淀部分溶解，并产生气泡	白色沉淀　　；原粉末中一定含有

【实验分析】

（1）步骤1中生成白色沉淀反应的化学方程式为　　。

（2）步骤2中沉淀部分溶解反应的化学方程式为　　。

【反思评价】

小亮认为上述实验还不能确定氯化钾是否存在，因此继续进行了如下实验：取少量步骤1所得溶液于试管中，向其中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成。由此得出结论：原白色粉末中一定含有氯化钾。小明认为小亮的实验不能确定氯化钾的存在，理由是　　。

用下列实验探究与溶液的反应。

实验一：将打磨后的铝片插入溶液，铝片表面出现红色固体且产生气泡，最终溶液呈无色。

（1）生成红色固体的化学方程式为　　。

（2）收集气体，　　（填操作）后点燃，产生淡蓝色火焰。该气体为　　。

实验二：将实验一所得无色溶液倒入水中，出现白色固体。过滤、洗涤，低温烘干。对所得白色固体作如下探究。

【资料】①能与作用生成。，白色固体，不溶于水，受热易分解生成和。

②与溶液反应会生成。，白色固体，不溶于水，能溶于含浓度较大的溶液，受热不分解。

【猜测】白色固体可能是：

a. ；b. ；C. 和。

【实验】取适量白色固体，利用如图装置充分加热，U型管中　　，则猜测b成立。

【反思】无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是　　。

实验三：在空气中被氧化成碱式氯化铜[]蓝绿色固体，其受热会分解生成、和。取一定量蓝绿色固体，充分加热，将生成的气体依次用足量的吸水剂氯化钙和烧碱溶液充分吸收。

（1）实验测得氯化钙增重0.36g，烧碱溶液增重0.73g。则碱式氯化铜的化学式为　　。

（2）若烧碱溶液吸收了空气中的，则测得的中值　　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

编号	维生素C溶液的处理方法	使40毫升高锰酸钾(KMnO₄)溶液褪色的滴数
1	放置于室内暗处0.5小时	15
2	阳光强烈直射5小时后，放置于室内暗处0.5小时	22
3	煮沸10分钟后，放置于室内暗处0.5小时	21