2.2 构成物质的微粒（Ⅰ）
一、单选题
1．下列关于“水蒸发为水蒸气”的微观解释，正确的是（ ）
A．分子的质量变小 B．分子之间间隔变大
C．分子的体积变小 D．分子运动速率变小
2．每年的5月31日为“世界无烟日”，用分子的知识解释非吸烟者吸食“二手烟”的主要原因是
A．分子在不断运动 B．分子体积很小
C．分子之间有间隔 D．分子质量小
3．物质在不同条件下的三态变化主要由于
A．分子的质量发生变化 B．分子总是不断运动
C．分子的大小发生变化 D．分子之间的间隔发生变化
4．下列对于宏观现象的微观解释错误的是
A．氧气加压后变成液氧，是因为分子间的间隔变小
B．压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起，是因为分子受热膨胀变大
C．硫在空气和氧气中都能燃烧，因为同种氧分子的化学性质相同
D．非吸烟者受到被动吸烟的危害，是因为分子在不断地运动
5．从分子的角度分析并解释下列事实，说法不正确的是
序号 事实 解释
A 碘酒是混合物 由不同分子构成
B 端午节粽飘香 分子在不断地运动
C 气体受热膨胀 温度升高，分子自身体积增大
D 碘受热升华 碘分子间的间隔增大
A．A B．B C．C D．D
6．化学的学习使我们学会了从微观角度认识宏观现象。下列关于宏观事实的微观解释不正确的是
A．八月桂花满园香——分子在不停地运动
B．1滴水中大约有1.67×1021个水分子——分子很小
C．压瘪的乒乓球在热水中能鼓起来——温度升高，分子变大
D．H2O2和H2O的化学性质不同——二者分子构成不同
7．对下列宏观事实的微观解释，不合理的是
A．车胎在阳光下爆裂——分子体积变大
B．氧化汞受热后分解——分子在化学变化中可分
C．闻到不远处的花香——分子在不断地运动
8．下列关于水的三态变化的叙述中，错误的是
A．水的状态发生变化时，水分子的数目和大小不会变化
B．当液态水变为固态冰时，水分子就停止运动了
C．水的三态变化是水分子的运动速率、分子间隔和排列方式的改变造成的
D．水蒸发时，分子获得能量；水结冰时，分子失去能量
二、填空题
9．碘是紫黑色固体，可以溶解在无色透明的酒精中，形成紫红色的碘酒溶液。
（1）碘的元素符号是 ;其颜色和 (填物质名称)的颜色一样。
（2）在生活中常用碘酒对皮肤上的伤口进行消毒，预防伤口发炎。消毒属于 变化。
（3）固体碘受热时升华为碘蒸气，此时碘分子本身没有发生变化，只是 发生变化，因而属于 变化。
（4）固体碘、碘蒸气、碘酒都能使无色的淀粉溶液变蓝，说明 .
（5）甲、乙、丙三个同学分别画出下面的示意图,表示碘酒中碘分子的分布(酒精分子没有画出).
①如果乙同学的示意图符合事实，应该观察到的现象是 ；
②根据你在实验中观察到的现象, (填甲、乙、丙)的示意图符合事实。
10．从分子角度认识两种变化：
讨论：从下图中你能获得什么微观信息？
(1) 变化
该变化的实质是 。该变化中， 可分 不可分（主要区别） ；化学变化中 改变， 不改变。反应前有 种分子，反应后有 种分子。反应前的方框中的是 物，反应后的方框中的是 物。画出该变化中的最小粒子的图像 。
小结：原子定义： 是化学变化中的最小粒子。
用分子和原子的观点解释化学变化的实质：化学变化的实质是 分解成 ，原子重新组合成新物质的分子。化学变化中 可分， 不可分；化学变化前后，原子的 、 、 都不改变；化学变化前后，分子的种类一定改变、数目可能改变。
(2) 变化
分子种类 改变（是或者否）。
小结：物理变化 新分子生成，分子本身 改变。如水变为水蒸气时，分子本身没有改变，只是分子间间隔变大了；化学变化 新分子生成，分子本身 改变。如过氧化氢分解时，过氧化氢分子变成了水分子和氧气分子，不再保持过氧化氢的化学性质。
11．水是我们最常接触的物质之一、用分子的观点回答。
(1)1滴水中大约有1.67×1021个水分子，说明 。
(2)常温下，盛放在敞口容器中的水会逐渐减少，说明 。
(3)100ml水和100ml酒精混合后总体积小于200ml，说明 。
三、实验题
12．如图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。实验操作：
a：向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色。
b：在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟，分析讨论：
(1)E试管放有酚酞溶液的目的是
(2)进行操作b后观察到的现象是 试管内溶液先变红。
(3)由此可以得出的实验结论是① ；② 。
(4)对比改进前的实验，改进后实验的优点是
四、简答题
13．请用分子的相关知识解释生产，生活中的现象。
(1)酒香不怕巷子深
(2)加压时，6000L氧气可装入容积为40L的钢瓶中。
(3)过氧化氢与水组成元素相同，但是性质却相差很大的原因。
14．某小组同学在玻璃管两端同时放入蘸有试剂的棉花，做了下图所示实验， 发现在玻璃管内形成了白色烟环(成分为氯化铵)，且白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花 一端。
白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端的原因是 。
五、科学探究题
15．探究分子运动及与影响分子运动速率的因素，同学们积极参与实验。
Ⅰ.小华设计了如图两种实验方案。
(1)实验一（图1），观察到的现象是 ，据此可得出的结论 。
实验二中图2、图3中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花，小纸花上都均匀喷有酚酞溶液，按照图4的操作方式分别用注射器向图2和图3的塑料瓶中同时注入1mL浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和50℃的热水中。
(2)实验二观察到的现象是 。
(3)在实验二中浓氨水被封入密闭塑料瓶中，和实验一相比较其突出优点是 。
Ⅱ.小王同学借助氧气传感器探究微粒的运动（图5），用数据处理软件实时输出氧气体积分数随时间变化的曲线。现收集一塑料瓶氧气用以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下。三步实验中，测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图6中的MN段、NP段和PQ段。
(4)能够说明氧气密度比空气大的曲线是 （填字母序号）。
a.MN段 b.NP段 c.PQ段
(5)MN段和NP段相比较，说明 。
(6)随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变。
(7)Ⅲ.探究分子的运动速率与分子质量的关系：浓氨水能挥发出氨气，浓盐酸能挥发出氯化氢气体，二者接触反应会产生白烟；氨气分子质量小于氯化氢分子质量。如图7所示，在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团，实验时观察到C处产生的烟较多，由此可知，分子质量越 （“大”或“小”），分子的运动速率越快。
六、综合应用题
16．能源不可或缺。
(1)能源的转化和储存 祝融号火星车上安装的太阳能板能将太阳能转化为 能，为科学仪器供电。火星车顶部安装了集热窗，里面装有正十一烷，其熔点为-26°C。白天，火星表面温度可升高至35°C，这种物质会 （填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度下降到-60°C时，这种物质凝固为火星车提供热量。
(2)氢能源的获得 甲烷和水蒸气催化重整是取高统H2的方法之一，反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应的化学方程式是 。
(3)反应器中还存在如下反应：
ⅰ．CH4+H2OCO+3H2 ⅱ．CO+H2OCO2+H2 ⅲ．CH4C(s)+2H2
已知：s表示该物质为固态；H2中混有CO不易被除去。
①上述三个反应中化合价均有变化的元素有 （填元素符号）。
②反应ⅰ因 对反应器设备和催化剂产生不利影响。
③通过调控反应条件，使ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化，目的是 。
(4)用CaO可以除去反应器中的CO2，CaO消耗率随时间变化关系如图2所示。从t1开始，单位时间内CaO消耗率 （填“升高”、“降低”或“不变”）。
(5)能源的利用 甲醇将被推广为汽车能源，醉和氧气在气缸中发生反应的微观过程如图3所示，甲醇的化学式是 。
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参考答案：
1．B
【详解】水蒸发变成水蒸气属于物理变化，分子的质量、体积都不发生改变，变的是水分子间的间隔以及排列顺序，水变成水蒸气后分子运动速率变大。
故选B。
2．A
【详解】A、由于分子是在不断的运动的，这是造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因，故选项正确；
B、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子体积大小无关，故选项错误；
C、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子间有间隙无关，故选项错误；
D、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子质量大小无关，故选项错误。
故选A。
3．D
【详解】物质在不同条件下的三态变化，属于物理变化，则分子的质量、大小均不变，主要由于分子之间的间隔发生变化，故选D。
4．B
【详解】A、氧气加压后变成液氧，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小，正确；
B、压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起，是因为温度升高，分子间的间隔（而不是大小）增大，错误；
C、硫在空气和氧气中都能燃烧，因为同种氧分子的化学性质相同，正确；
D、非吸烟者受到被动吸烟的危害，是因为分子在不断地运动，扩散到空气中，使人被动吸烟，正确；
故选B。
5．C
【详解】A、碘酒中的溶质是碘，碘由碘分子构成，酒精是溶剂，酒精是由酒精分子构成的，故选项A正确；
B、闻到香味是因为分子在不断的运动，故选项B正确；
C、气体受热膨胀是因为气体分子间隔变大引起的，故选项C错误；
D、碘由固态变为气态是因为分子间隔变大引起的，故选项D正确；
故选：C。
6．C
【详解】A、八月桂花飘香，是因为分子在不停地运动的缘故，故选项解释正确；
B、1滴水中大约有1.67×1021个水分子，说明分子很小，故选项解释正确；
C、压瘪的乒乓球在热水中能鼓起来，是因为温度升高，分子间的间隔变大分子本身的大小不变，故选项解释错误；
D、H2O2和H2O化学性质不相同，是因为它们分子的构成不同，不同种的分子化学性质不同，故选项解释正确。
故选C。
7．A
【详解】A.车胎在阳光下爆裂，是因为分子之间的间隔变大造成的，故A不合理；
B.氧化汞受热后分解发生了化学变化，有新物质生成，分子在化学变化中可分，故B合理；
C.闻到不远处的花香，是因为分子在不断地运动，故C合理。
故选：A。
8．B
【详解】A、水的状态发生变化时，水分子的数目和大小不会变化，变化的是分子之间的间隔，故A正确；
B、水分子在不断运动，所以水分子在气态、液态和固态时都在不断运动，所以当液态水变为固态冰时，水分子仍然是不断运动的，故B不正确；
C、水的三态变化是水分子的运动速率、分子间隔和排列方式的改变造成的，故C正确；
D、水蒸发时，水分子获得能量，运动速度加快，分子间隔变大；水结成冰，水分子失去能量，运动速度减慢，故D正确；
故选B。
9． I 高锰酸钾 化学 分子间的间隔 物理 同种分子，化学性质相同 下层颜色较深，上层较浅 甲
【详解】（1）碘的元素符号是I，高锰酸钾是紫褐色固体，所以碘和高锰酸钾颜色相同；
（2）在生活中常用碘酒对皮肤上的伤口进行消毒，预防伤口发炎，所以消毒属于化学变化；
（3）固体碘受热时升华为碘蒸气，此时碘分子本身没有发生变化，只是分子间的间隔发生变化，没有新物质生成，属于物理变化；
（4）固体碘、碘蒸气、碘酒都能使无色的淀粉溶液变蓝，是因为三种物质中都含有相同的碘分子，说明同种分子，化学性质相同；
（5）碘被酒精溶解，碘分子在下层聚集，则下层颜色较深，上层较浅；因溶液是均一的，所以甲的示意图符合事实。
10．(1) 化学 有新物质生成 分子 原子 分子种类 原子种类 2 1 混合 纯净 和 原子 分子 原子 分子 原子 种类 数目 质量
(2) 物理 否 没有 没有 有 发生
【解析】略
11．(1)分子的体积很小
(2)分子在不断运动
(3)分子之间有间隔
【详解】（1）1滴水中大约有1.67×1021个水分子，说明水分子的体积很小。
（2）常温下，盛放在敞口容器中的水会逐渐减少，是由于水分在不断运动，水分子运动到空气中了，故该现象说明分子在不断运动。
（3）100ml水和100ml酒精混合后总体积小于200ml，是由于分子之间有间隔，两种物质混合时，构成物质的分子占据了彼此之间的间隔，使总体积变小了，故该现象说明分子之间有间隔。
12． 进行对比 B试管中的酚酞溶液慢慢变红色，C试管中的酚酞溶液很快变红色 分子是客观存在，并总在不断运动的 温度越高，分子运动速度越快 能尽量防止氨气逸出，更能体验化学变化的过程；能够说明温度对分子运动的快慢的影响等
【详解】（1）酚酞试液本身为无色，而当遇碱液时变红，单独放只盛有酚酞试液的试管，是想说明氨水能使酚酞试液变红，起到一个对比的作用，故答案为：进行对比；
（2）A试管为常温，D试管为高温，温度不一样，分子的运动速度就不一样，故答案为：B试管中的酚酞溶液慢慢变红色，C试管中的酚酞溶液很快变红色。
（3）根据实验现象可以得出本题答案为：①分子是客观存在，并总在不断运动的，②温度越高，分子运动速度越快。
（4）改进前能闻到刺激性气味，是因为装置气密性不好，且同一温度下不能说明影响分子的运动快慢的因素，而改进后的装置则解决了这个问题，所以本题的答案为：能尽量防止氨气逸出，更能体验化学变化的过程；能够说明温度对分子运动的快慢的影响等。
13． 分子在不停运动 分子间有间隔 分子构成不同
【详解】(1)宏观物质是由微观粒子构成，微粒总是在不停运动的，物质通过分子的运动而挥发，散发气味；
(2)氧气由氧分子构成，加压时，分子间隔变小，物质的体积变小；所以加压时，6000L氧气可装入容积为40L的钢瓶中；
(3)决定物质化学性质是物质的组成和结构。过氧化氢与水组成元素相同，但是性质却相差很大的原因是过氧化氢分子和水分子的结构不同。
14．氨分子的运动速率大于氯化氢分子，所以生成的白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端
【详解】相对分子质量越大，分子运动速率越慢，相对分子质量越小，分子运动速率越快，氨气的相对分子质量小于氯化氢的相对分子质量，所以氨分子的运动速率大于氯化氢分子的运动速率，所以生成的白色烟环偏向蘸有浓盐酸的棉花一端。
15．(1) 酚酞溶液变为红色 分子在不断运动
(2)小纸花从下而上依次变红，并且图3比图2变色快
(3)不会污染空气
(4)c
(5)温度越高，分子运动的越快
(6)21%
(7)小
【分析】微观粒子是不断运动的，温度越高运动的越快；碱性溶液能使酚酞溶液变红色。
【详解】（1）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子运动到酚酞溶液中，和水结合生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞溶液变红色，能观察到酚酞溶液变为红色；据此可得出：微粒在不断运动；
（2）观察到的现象是小纸花从下而上依次变红，并且图3比图2变色快，此实验说明分子是不断运动的，温度越高，分子运动越快；
（3）在实验二中浓氨水被封入密闭塑料瓶中，和实验一相比较其突出优点是氨气分子不会逸散到空气中，污染空气；
（4）敞口放置，氧气体积分数不断减小，是因为氧分子是不断运动的；双手贴在塑料瓶外壁上，瓶内温度升高，分子之间间隔变大，会导致部分气体膨胀逸出；将塑料瓶的瓶口朝下，在重力作用下，部分氧气会由于重力作用而下降，说明氧气的密度大于空气；故选c；
（5）MN段和NP段相比较，NP段氧气体积分数减小的较快，说明温度越高，分子运动的越快；
（6）随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为21%时几乎不再变，这是因为空气中氧气的体积分数约为21%；
（7）C处产生的烟较多，说明氨气分子比氯化氢分子运动的快，由此可知，分子质量越小，分子的运动速率越快。
16．(1) 电 吸收
(2)CH4+2H2O4H2+CO2
(3) C、H 产生CO 提高CH4的转化率，节约能源
(4)降低
(5)CH4O/CH3OH
【详解】（1）祝融号火星车上安装的太阳能板能为科学仪器供电，所以是将太阳能转化为电能，物质熔化需要吸收热量。
（2）反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，所以甲烷和水蒸气在催化剂并加热的条件下发生反应的化学方程式CH4+2H2O4H2+CO2。
（3）①反应ⅰ中，C由-4价升为+2价，H由+1价降为0价；
反应ⅱ中，C由+2价升为+4价，H由+1价降为0价；
反应ⅲ中，C由-4价升为0价，H由+1价降为0价。
综上所述，三个反应中化合价均有变化的元素有C、H。
②已知H2中混有CO不易被除去，所以反应i中因产生CO对反应器设备和催化剂产生不利影响。
③通过调控反应条件，使ⅰ中生成的CO在ⅱ中全部转化，目的是提高CH4的转化率，节约能源。
（4）由图2可知，t1开始，单位时间内CaO消耗率降低。
（5）由图3可知，反应前为2个甲烷、3个O2，反应后为2个CO2、4个H2O，则1个甲烷为CH4O，甲烷的化学式为CH3OH。
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