第四节化学实验方案的设计与评价第十章化学实验操作考点一探究型实验题Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：2Mg5Al3(OH)19(H2O)4==27H2O↑+10MgO+3Al2O3。(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据_________。(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理：(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理：Ⅱ.磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：(1)A的组成元素为____________(用元素符号表示)，化学式为________。(2)溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用_________。(3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518g·L-1)，该气体分子的电子式为______________。写出该反应的离子方程式__________________。(4)写出F→G反应的化学方程式______________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H+、K+、I-)______________________。【高考母题变式】(1)写出化合物A在空气中煅烧的化学方程式。(2)已知Fe3S4的结构与Fe3O4相似，则1molFe3S4溶于稀硫酸，转移电子的物质的量是多少？【探究归纳总结】1.对物质性质探究的基本思路如下：【模拟母题示例2】目前，汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2，化学方程式如下：2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率，某课题组进行了以下实验探究。【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同。②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化速率的影响规律，设计了以下对比实验。实验编号实验目的T/℃NO初始浓度/mol·L-1CO初始浓度/mol·L-1同种催化剂的比表面积/m2·g-1Ⅰ为以下实验作参照2806.50×10-34.00×10-380Ⅱ6.50×10-3120Ⅲ探究温度对尾气转化速率的影响3606.50×10-34.00×10-380【图象分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图，如下：(2)计算第Ⅰ组实验中，达到平衡时NO的浓度为____________。(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，汽车尾气转化速率________(填“增大”“减小”或“无影响”)。2.变量探究实验题的解题策略：3.探究实验题的解题策略：物质性质实验探究是中学化学实验探究的重要内容。设计实验探究时，要求原理准确、步骤简捷、现象明显、结论易得，且不对环境造成污染，中学化学性质实验探究的主要角度有：(1)物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过KMnO4溶液是否褪色来说明。(2)物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究Fe3+的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与KI淀粉溶液反应，通过溶液是否变蓝色来说明Fe3+的氧化性大于I2。(3)同周期、同主族元素性质的递度规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg的活泼性强于Al。(4)电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液，测pH，若pH>7，则说明HA为弱酸；或配制0.01mol·L-1的HA溶液，测量溶液的pH，若pH>2则说明HA为弱酸。(5)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成来判断。(6)证明H2A是二元酸的实验方法：用NaOH标准溶液滴定同浓度的H2A溶液，若消耗NaOH溶液体积是H2A溶液体积的2倍，则说明H2A为二元酸。(7)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。2.(2017·芜湖模拟)亚硝酸和亚硝酸盐在生产、医药等领域有着广泛应用。(1)某校化学兴趣小组利用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分。已知NO2和NO液化温度分别为21℃和-152℃。①反应前通入氮气的目的是:仪器的连接顺序(按左→右连接)为A→_____→_____→_____→B。②在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70...
