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第4讲 化学实验方案的设计与评价考点一 定量型实验方案的设计[学在课内]1．固体成分检测实验方案设计的一般方法方法一：取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得出实验结论。
方法二：取少量固体试样→在氧气流等中反应→检测所产生的物质(如气体)→得出实验结论。
方法三：取少量固体试样→加酸(或碱)溶液产生气体→检测气体产物的成分→得出实验结论。
2．固体物质组成的定量测定的常用方法(1)沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。
(2)测气体体积法对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。
量气装置的设计：下列装置中，A 是常规的量气装置，B 、C 、D 是改进后的量气装置。
(3)测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。
(4)滴定法即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
(5)热重法只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。
热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。
通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。
3．“五看法”处理实验数据(1)看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是错误的。
(2)看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去。
(3)看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用。
(4)看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算。
(5)看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。
第讲实验方案的设计和评价一、实验方案的设计与评价.实验方案设计的基本要求.实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器,设计合理的实验方案,并且分析这几种方案,从而选择出最佳方案。
.实验方案设计中的安全问题()防爆炸:点燃可燃性气体(如、、、)或用、还原、之前,要⑤。
()防暴沸:配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时,要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水中或酒精中;加热液体混合物时要加⑥或⑦。
()防中毒:制取有毒气体(如、、、、、)时,应在通风橱中进行,且进行⑧。
()防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体(如、)时,要注意熄灯顺序或加装安全瓶。
.实验方案的评价解题要点()理论上要⑨。
()操作上要⑩。
()原料用量要。
()要环保,符合原则。
二、定量测定数据的方法和过程分析.沉淀法先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行相关计算。
.测气体体积法对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。
.测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后,求得所吸收气体的质量,然后再进行相关计算。
.滴定法即利用滴定操作原理,通过滴定、滴定或滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
三、实验数据的处理分析.数据的表格化项目项目项目项目项目…实验编号()根据实验原理确定应记录的项目:所测的物理量。
()应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。
()设计的表格要便于数据的查找、比较,便于数据的计算和进一步处理,便于反映数据间的联系。
.数据的图像化图像化是用直线图或曲线图对化学实验结果加以处理的一种简明化形式。
它适用于一个量的变化引起另一个量的变化的情况。
图像化的最大特点是鲜明、直观、简单、明了。
.数据的综合分析如何用好、选好数据,是解决实验分析题的关键所在。
解决这类试题的一般方法为比较数据、转变物质、分析利弊、确定方案。
()对数据进行比较是解决问题的突破口,注意比较数据的交点与重合区。
单元总结实验探究题解题技巧探究性化学实验题在近几年的高考中频频出现,这类题具有综合性和开放性强、试题创设的情境和设问比较新颖等特点,又贴近学习与日常生活,趣味性较浓。
选择的情境往往紧扣教材,能很好地考查学生分析问题、解决问题和创新思维的能力,这种题的区分度高,高考中具有很好的选拔功能。
探究性实验题一般设计成实验报告的形式,结构特点一般是:()探究的课题(目的);()提供的信息,必需的材料或限制条件;()探究的过程,包括假设或猜想、探究方案、实验报告及一系列的探究问题等;()结论及分析。
探究性实验题的类型主要有以下几种:()探究物质的性质;()探究化学反应机理(或条件、现象等);()探究物质的制备;()探究开放性问题;()探究物质的组成;()测量物质的含量(或纯度);()化工生产与实验探究等。
解答探究性实验题要抓住以下关键四点:.提出问题要提出问题,首先得发现问题,在学习新知识、实践新方法中进行思考、对比、质疑,通过思考提出值得探究的问题,探究清楚才能更好地掌握物质的性质。
此外,实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题的重要契机。
.提出猜想在学习、思考和实验中,发现了问题不要轻易放过,要与同学和老师交流、讨论、查阅资料,这时有一些问题就能得到解决,而有一些问题,结论有多种可能(这就是猜想),只能通过实验进行验证。
所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几种可能的情况。
.设计实验验证方案提出猜想后,就要结合实验室的条件,设计出科学、合理、安全的实验方案,对可能的情况进行探究。
实验设计中,关键是试剂的选择和实验条件的调控。
新的问题出现后,再设法改进,直到科学、合理为止,在实施实验的过程中,实验方案可能还会出现问题,要及时进行调整。
.观察实验现象,得出结论根据设计的实验方案,认真进行实验,观察实验中出现的现象并及时记录,根据实验现象进行推理分析或计算分析得出结论,如不能得出结论则要加做实验,或进行对比实验,或将设计的实验进行改进。
高考化学一轮复习 第十单元化学实验基础第3节物质的制备、实验方案的设计与评价考纲点击教学案 考纲点击1．掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
2．根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案。
3．分析或处理实验数据，得出合理结论。
4．绘制和识别典型的实验仪器装置图。
2232222的是__________。
特别提示：有很多气体的制备不止一种途径，如制取氨气我们常用固体NH 4Cl 与碱石灰混合加热来制取，但也可以用浓氨水滴到生石灰或氢氧化钠固体上来制取。
H 2、CO 2、NH 32SO 2、Cl 22，不能用排空气法收集的是________________；不能用排水法收集的是______________。
特别提示：收集气体方法的选择一定要依据气体的密度、溶解性以及是否与水、氧气反应等。
一、常见气体的发生与收集根据装置A 的原理设计成如下图装置B 、C 、D 等。
2．气体收集时注意事项(1)在试题中我们经常遇到一些特殊的排气、排水集气法，如下图装置：装置A 从a 管进气是向上排空气法、从b 管进气是向下排空气法。
装置B 从b 管进气是排液法集气。
①如果液体为水，可以收集H 2、NO 、O 2等气体；②如果液体为饱和食盐水可以收集Cl 2；③如果液体为饱和NaHCO 3溶液可以收集CO 2；④如果液体为CCl 4可以收集NH 3。
(2)同学们在选择方法时，一定要注意导气管的长短及瓶中的液体性质。
【例1－1】 据下图所示的实验装置回答问题：(1)实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选用的发生装置是________，收集装置为________。
(2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是________，收集装置为________。
(3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气，氨气的密度比空气的小，极易溶于水。
推断：实验室制取氨气应选用的发生装置为________，收集装置为________。
（1）能区分和识别常用的仪器，了解化学实验常用仪器的主要用途（2）掌握常见反应器、加热仪器、计量仪器、分离仪器、干燥仪器的使用方法（3）能懂得选择合适的实验仪器进行实验，会绘制简单的仪器装置图（4）掌握化学实验的基本操作；掌握试剂保存方法和特殊试剂的存放.1．试剂保存：试剂保存的目的是防止变质、挥发；保存的方法关键看试剂有无特殊性质，如潮解（CaCl 2、MgCl 2、NaOH、）、挥发（Br 2、浓盐酸、浓硝酸、浓醋酸、浓氨水等）、毒（NaNO 2、P 4）、易氧化、（钠、钾、亚硫酸及其盐、氢硫酸及其盐、亚铁盐、苯酚等）腐蚀性（NaOH、H 2SO 4、HNO 3等）；保存的原则：（1）颗粒大小决定试剂瓶口径大小（液体用细口瓶，固体颗粒用广口瓶等）；（2）溶液酸碱性：溶液酸性用玻璃塞，溶液呈碱性用胶塞；（3）受热见光易分解的药品存放低温避光处用棕色瓶；（4）吸水、挥发、易氧化，与空气中CO 2反应的试剂要密封保存（水封、油封、蜡封）.氢硫酸、氯水、FeSO 4溶液银氨溶液等要随用随配.一些常用试剂的保存方法：（1）棕色瓶：AgNO 3、HNO 3、氯水等见光易分解的物质.（2）密封保存：浓H 2SO 4、CaC 2、P 4、、NaOH；用煤油封存的：K、Na、Ba、Ca，Li 密度小于煤油用石蜡封存；用水封的有液溴和少量P 4.（3）不能用磨口玻璃塞必用软木塞或胶塞的有：NaOH、KOH、Na 2CO 3、Na 2SiO 3、NaAlO 2等呈碱性物质的固体或溶液.（4）不能用胶塞，必用磨口玻璃塞的有：Br 2、液态烃等有机溶剂，强氧化剂硝酸、KMnO 4溶液等.（5）低沸易燃物：CS 2、醇、醚、酮.低级酯、液态烃密封保存在阴暗处，放在危险品库中.（6）氧化剂KClO 3、HClO 3、硝酸盐、过氧化物、硝基化合物防燃、防爆，单独存放在阴暗、干燥处.（7）剧毒物如氰化物、砷化物密封专门保存.（8）浓氨水盖紧瓶塞，存放于阴凉处，并与酸类分开.2．仪器洗涤：一般用自来水、去污粉、洗涤剂，选用合适毛刷，反复洗涤，用水冲洗几次，根据要求最后确定是否用蒸馏水洗涤，如滴定管、还要用蒸馏水（少量）洗几次后，用所装溶液再润洗2～3次.一些仪器内附有特殊物质要采用特殊的洗涤方法（括号内为洗涤用试剂，前面的物质为试管等容器内附有的需要被洗涤掉的物质）：－OH OH（1）MnO 2、KMnO 4（热、浓盐酸，草酸也可）、Ca(OH)2、CaCO 3、Fe(OH)3（浓盐酸）（2）银镜、Cu、CuO（稀HNO 3）（3）油脂、（NaOH 溶液；加热）（4）I 2、皮肤上的、（乙醇）3．化学仪器的主要用途和使用方法（1）容器反应器可直接加热的：试管内溶液体积小于31，用于少量溶液的反应和溶液加热；坩埚注意放在石棉网上冷却，用于固体高温加热；如果熔化NaOH，不能用瓷质、氧化铝、石英坩埚，应选用铁质坩埚.蒸发皿内溶液不超过32，用于溶液蒸发、浓缩结晶.不能直接加热的：要隔石棉网加热.烧杯：用于溶解、配液、反应器；烧瓶（平、圆、带支管的蒸馏烧瓶）：用于液体反应器，液体蒸馏、分馏，不加热时可用平底烧瓶.锥形瓶：用于液体反应器、接收器、振荡不搅拌的反应器.不能加热的：集气瓶、试剂瓶（广口、细口、棕色、无色、橡皮塞、玻璃塞）、启普发生器（使用时要检查气密性）、滴瓶（带滴管）.（2）测量器粗量器：量筒（精确度大于（等于）0.1mL，读到小数点后一位，平视，用于配制质量分数浓度所用液体原料，）.量筒的起始刻度为量筒体积刻度的十分之一，如100mL 量筒10mL 以下无刻度.精量器：容量瓶（不能加热，使用时要试漏，用于配一定物质的量浓度溶液）、滴定管（精确度0.01ml，使用时要试漏，注意酸式和碱式滴定管装液酸碱性和使用方法不同）.（3）计量器：天平（调零点、被称量物不能直接放托盘上，称腐蚀性物质用表面皿或烧杯，注意左物右码，即左边托盘上物质的质量等于右边托盘上物质质量和游码之和）、温度计（测水浴温度的要把温度计水银球浸入水浴中，如水浴60°C 制；测溶液温度要将它的水银球浸入溶液如170℃制乙烯，如测馏分沸点应将它的水银球放在蒸馏烧瓶支管口处，如石油分馏，分离和混合物等）.（4）漏斗：长颈漏斗（要插入液面下，一般可用于制H 2S、CO 2、H 2的简易反应器中）、普通漏斗（一贴二低三靠，用于过滤和向酒精灯内加酒精）、分液漏斗（用于反应器中随时－OH －OH －NO 2－NO 2加液的装置，可控制加入液体的量，分离密度不同的不互溶液体即分液，上液从上出，下液从下出）.（5）试纸使用：石蕊（红、蓝）试纸、淀粉KI试纸（白色）、pH试纸（用比色卡比较可确定溶液pH）.①除pH试纸其它试纸使用前需用蒸馏水润湿.②用玻璃棒蘸取溶液.③检验气体性质时，要润湿贴在玻璃棒一端靠近试管口观察颜色变化.（6）干燥管、洗气瓶的使用：洗气瓶：①干燥气体（内放液体干燥剂浓H2SO4）长进短出，可干燥除H2S、HI、NH3外气体.②洗气瓶：用浓H2SO4(除NH3、H2O)，用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，用饱和食盐水除Cl2中HCl，用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2等.③排水测量气体体积，测量排出水的体积即为气体体积（气排水）短进长出.④储气瓶（水排气）：储存O2、N2等，用自来水接长管，短管出气.⑤尾气吸收，长进短出.用NaOH溶液吸收Cl2，用H2O吸收HCl气，如是CO2、CO混合气体可用双孔塞长管进气，用NaOH溶液吸收CO2，短管上为尖嘴出CO气，点燃（或用塑料袋收集再处理）⑥安全瓶、防溶液倒吸，洗气瓶为空瓶，两边可能有液体和加热的装置.短管接加热部分，长管接下一个仪器（有溶液），防止下一个仪器中溶液倒吸入加热仪器中.干燥管使用：①干燥气体（内放固体干燥剂，如用碱石灰干燥NH3）②吸收水分或CO2，测定量实验中产生H2O、CO2质量，找出C、H含量，或吸收空气中水分或CO2，使干燥的N2、O2进入反应器.③防实验装置最后空气进入，防止产物接触空气中水分而水解变质.前①②干燥管细出粗进，③干燥管中气体粗出细进，即粗管连仪器，细管对外界.一般干燥气体都在最后进行，如干燥气体通过硬质管加热后有水生成，可先洗气后加热，反应生成水后一起干燥，但要测定水的量或鉴定水的生成就必先干燥后反应，再检验生成水. 4．安全知识：①酒精及其它易燃有机物小面积失火，应迅速用砂子、湿抹布扑盖，钠钾失火用砂子扑盖.②浓H2SO4撒实验台上先用适量NaHCO3中和，后用水洗净擦干；沾在皮肤上，用大量水冲净；溅在眼睛中先用稀3％～5％NaHCO3淋洗，然后请医生处理，少量撒桌子上用抹布擦后水洗干净.③浓碱撒实验台上，先用稀醋酸中和，然后用水冲擦干净；沾皮肤上，先用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液；溅在眼中，用水冲洗后找医生处理，少量在桌子上用抹布擦后水洗干净.④误食重金属盐，应立即服用蛋清或牛奶.汞洒落地面，立即撒上硫粉并打开墙下部排风扇.OH⑤沾手上立即用酒精洗去.⑥在实验中不慎将手划破，立即用浓FeCl3溶液止血.⑦液溴滴到手上，先用大量水冲洗，再用氨水和酒精的混合液涂敷5.化学实验的基本操作（1）仪器的洗涤玻璃仪器洗净的标准是：内壁上附着的水膜均匀，既不聚成水滴，也不成股流下。
化学实验方案的设计与评价李仕才基础巩固1．(2018年湖南六校联考)下列实验方案中，不能达到实验目的的是( )3＋强。
322Fe 答案：A2．(2018年湖南省百所重点中学高三上诊断考试)下列实验操作对应的现象或结论不正确的是( )2222苯的密度小于水的密度，苯层在上层，故说法正确；B.铝是活泼金属，加热时产生氧化铝，熔化而不滴落，说明氧化铝的熔点高于铝单质，故说法正确；C.HSO－3在水溶液中既有电离也有水解，pH＝5.5，说明溶液显酸性，即HSO－3的电离程度大于水解程度，故说法正确；D.没有化合价的变化，此反应属于非氧化还原反应，故说法错误。
答案：D3．(2018年北京市房山区高三模拟)在四支试管中分别加入少量不同的无色无味溶液进行如下操作，结论正确的是( )2能含有Cl－，不一定含有SO2－4，故A错误；B.先加入H2O2溶液，再加KSCN溶液，无法排除原溶液中是否含有Fe3＋，应该先加入硫氰化钾溶液，溶液不变色，然后再加入双氧水，若溶液变为血红色，证明原溶液中含有Fe2＋，故B错误；C.用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，证明原溶液中一定有Na＋，无法判断原溶液中是否含有K ＋，故C错误；D.滴加NaOH溶液，加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝，证明生成的气体为氨气，则原溶液中一定有NH＋4，故D正确。
答案：D4．(2018年北京市海淀区零模)利用Cu和浓硫酸制备SO2的反应涉及的装置，下列说法正确的是( )A．用装置①制备SO2B．用装置②检验和收集SO2C．用装置③稀释反应后溶液D．用装置④测定反应后溶液中的c(H＋)解析：本题考查化学实验方案的评价。
A.金属Cu与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，图示装置中缺少加热仪器，无法达到实验目的，故A错误；B.SO2的密度大于空气，集气瓶中导管应该采用长进短出的方式，图示装置不合理，故B错误；C.反应后溶液中含有浓硫酸，稀释时将混合液倒入烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌，图示操作方法合理，故C正确；D.NaOH溶液呈碱性，应该用碱式滴定管盛放，图示仪器为酸式滴定管，故D 错误。
答案：C5．(2018年吉林省实验中学的模拟)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )应用氯化铵和氢氧化钙为反应物，故A错误；B.应将二氧化碳从长导管进入，否则将液体排出，故B错误；C.从溶液中分离碳酸氢钠固体，可用过滤的方法，故C正确；D.碳酸氢钠不稳定，不能直接加热干燥，可烘干，故D错误。
答案：C6．下列实验能成功的是__________(填标号)。
①用加热法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体②用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末③用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液④用AlCl3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液解析：①碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳气体，而碳酸钠受热不分解，可以鉴别，能成功；②过氧化钠是淡黄色固体，而氧化钠是白色固体，可观察外观进行区别氧化钠和过氧化钠，能成功；③澄清石灰水与Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都反应产生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水进行鉴别，不能成功；④氯化铝与碳酸钠溶液反应产生的白色沉淀不会溶解，而与氢氧化钠溶液反应开始产生的白色沉淀最终会完全溶解，可以鉴别，能成功。
答案：①②④综合提升7．(2018年广西钦州市二模)下列实验能达到相应实验目的的是( )B.向饱和FeCl3溶液中滴加氨水，生成氢氧化铁沉淀，实验室制备氢氧化铁胶体，可在沸水中滴加氯化铁饱和溶液，故B错误；C.碳酸氢钠不稳定，加热分解生成碳酸钠，可用加热的方法除杂，故C正确；D.氯化铵分解生成的氯化氢、氨气易重新反应生成氯化铵，应用氢氧化钙和氯化铵在加热的条件下制备氨气，故D错误。
答案：C8．(2017年江苏省扬州中学高三上12月月考)下列实验中根据现象得出的结论错误的是( )B.铜和浓H2SO4反应生成的二氧化硫为无色气体，试管口有红棕色气体产生，说明生成了一氧化氮，说明原溶液含有NO－3，故B正确；C.CuCl2溶液显酸性，将打磨过的Al片投到氯化铜溶液中，铝与水解生成的氢离子反应放出氢气，促进氯化铜水解，生成氢氧化铜沉淀，故C正确；D.向浓度均为0.1 mol/L的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水优先生成溶解度小的物质，若先出现蓝色沉淀，则说明K sp[Cu(OH)2]<K sp[Mg(OH)2]，故D正确。
答案：A9．铜及其化合物一般都具有特征的颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色，CuSO4·5H2O呈蓝色等。
研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了认真的探究。
Ⅰ.查阅资料：①Cu2O属于碱性氧化物。
②高温灼烧CuO生成Cu2O。
③Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2OⅡ.设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化。
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。
方案3：称得干燥坩埚的质量为a g，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。
(1)请你评价方案1和方案2。
如果你认为方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。
方案1：______________________________________________。
方案2：______________________________________________。
(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学的关系为__________，该实验方案最少得进行__________次称量。
Ⅲ.研究性学习小组乙设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示：(3)简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)：___________________________________________________________________________________________________________。
(4)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有__________(填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置B．加热前先排尽装置中的空气C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管解析：(2)设红色粉末中Cu元素的物质的量为n，则(b－a)/64＞n＞(c－a)/72，即c＜(9b－a)/8；称量a、b 各1次，确定c至少两次，确认反应完全。
(4)氢气还原CuO，需要排尽系统中的空气，以保证安全；实验中通过测定生成水的量进行定量验证，在整个实验过程中确保不进入外来水分，因此必须除水干燥。
答案：(1)不合理，因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液合理，因为氧化亚铜与稀硫酸生成Cu和Cu2＋，导致溶液呈蓝色(2)c＜(9b－a)/8 4(3)关闭导气管上的活塞，从漏斗中往试管中注水，漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度，且一段时间内液面无变化，则说明气体发生装置气密性良好(4)ABC创新设计10．(2018年北京市房山区高三模拟)某学习小组探究铝粉与硝酸钠溶液在不同环境下的反应，进行了如下实验，根据实验过程回答相关问题：(1)实验一_________________________________________________________。
②液面上方呈浅红棕色的原因用化学方程式解释是__________________________________________________________________。
③若步骤ⅲ按以下反应式发生，请补全该反应的离子方程式：I－＋NO2―→NO－3＋NO↑＋__________。
(2)实验二②步骤ⅱ中产生有刺激性气味气体的电子式是____________。
③步骤ⅱ反应的离子方程式是____________________________________________________________________________________。
(3)从实验一、二说明，NO－3在酸性环境中具有__________性，在碱性环境中具有__________性。
解析：本题考查性质实验方案的设计。
(1)①取少量铝粉于试管，并加入盐酸，因为铝表面有一层氧化铝保护膜，盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水未见明显现象，该反应的离子方程式为6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O；②液面上方呈浅棕色，一定不是氢气，为氮的氧化物NO2，在试管加入硝酸钠固体，硝酸根与盐酸中的氢离子结合成硝酸，硝酸与铝反应生成NO，NO与氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式为2NO＋O2＝2NO2；③用湿润KI －淀粉试纸靠近试管口，KI－淀粉试纸变蓝色，说明NO2将I－氧化成碘单质，离子方程式为2I－＋2NO2===NO－3＋NO↑＋I2；(2)①取少量铝粉于试管，并加入氢氧化钠溶液，首先是氧化铝保护膜与氢氧化钠反应，后铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，故气泡的化学式为H2；②有刺激性气味气体生成，则气体为NH3，电子式为；②由上述分析可知，碱性条件下Al与NO－3发生氧化还原反应生成氨气，离子反应为8Al＋3NO－3＋5OH－＋2H2O===3NH3↑＋8AlO－2；(3)从实验一、二说明，NO－3在酸性环境中放出NO，说明NO－3在酸性环境中具有氧化性，在碱性环境中放出氨气，在碱性环境中具有强氧化性。
答案：(1)① 6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O② 2NO＋O2===2NO2③ 2I－＋2NO2===NO－3＋NO↑＋I2(2)① H2②③ 8Al＋3NO－3＋5OH－＋2H2O===3NH3↑＋8AlO－2(3)氧化强氧化。
