九年级上册化学 第三单元 物质构成的奥秘
课题1 分子和原子
【基础达标】
1.湿衣服在阳光充足的地方更容易晾干,其原理是
A.水分子变大更快 B.水分子运动速率加快
C.水分子分解更快 D.以上原理都有
【答案】B
【详解】A、湿衣服在太阳下更容易变干,是因为水分子在不断运动,且阳光下温度高,温度升高,水分子的运动速率加快;该过程中水分子间的间隙变大,水分子本身的体积不变,故A错误;
B、湿衣服在太阳下更容易变干,是因为水分子在不断运动,且阳光下温度高,温度升高,水分子的运动速率加快,故B正确;
C、湿衣服在太阳下更容易变干,是因为水分子在不断运动,且阳光下温度高,温度升高,水分子的运动速率加快;该过程中水分子间的间隙变大,水分子本身不变,即水分子没有发生分解,故C错误;
D、综上分析,故D错误;
故选:B。
2.爬雪后崂山,赏雾凇奇观。雾凇是由空气中的水蒸气遇冷凝华而成,该过程中发生变化的是
A.分子种类变多 B.分子间隔变小
C.分子体积变大 D.分子质量变大
【答案】B
【详解】A、空气中的水蒸气遇冷凝华为雾凇的过程中,水分子本身没有发生改变,水分子种类不变。A不符合题意;
B、空气中的水蒸气遇冷凝华为雾凇的过程中,水分子本身没有发生改变,水分子间隔变小。B符合题意;
C、空气中的水蒸气遇冷凝华为雾凇的过程中,水分子本身没有发生改变,水分子体积不变。C不符合题意;
D、空气中的水蒸气遇冷凝华为雾凇的过程中,水分子本身没有发生改变,水分子质量不变。D不符合题意。
综上所述:选择B。
3.医疗上使用的氧气钢瓶体积较小,却能将大量的氧气压缩于其中,是因为
A.分子很小 B.分子是可分的 C.分子在不停地运动 D.分子之间有间隔
【答案】D
【详解】由于分子间有间隔,在受压时,分子的间隔变小,所以,医疗上使用的氧气钢瓶体积较小,却能将大量的氧气压缩与其中,与分子的大小、能够可分以及分子的运动无关;
故选:D。
4.若用“”表示氢原子,用“”表示氧原子,则保持水的化学性质有粒子可表示为
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分子是保持物质化学性质的最小粒子;水是由水分子构成的,水分子保持水的化学性质;
【详解】A、表示一个O原子,构成水分子的三个原子之一,不能保持水的化学性质;故A不正确;
B、表示一个H原子,构成水分子的三个原子之一,不能保持水的化学性质;故B不正确;
C、由2个H原子和1个O原子构成的一个水分子,是保持水的化学性质的粒子;故C正确;
D、2个H原子构成的一个氢分子,可以保持氢气的化学性质,不能保持水的化学性质;故D不正确;
故选C。
5.用分子的观点解释下列现象,正确的是
A.尘土飞扬——分子在不断运动 B.汽油挥发——分子体积变大
C.轮胎充气——分子间有间隔 D.水结成冰——温度降低,分子停止运动
【答案】C
【详解】A、尘土飞扬尘土是宏观的物质,不能说明分子在不断运动,错误;
B、汽油挥发,是因为汽油分子间的间隔变大,分子本身没有发生改变,错误;
C、轮胎充气是因为分子间有间隔,加压使分子间的间隔变小,正确;
D、一切分子都在永不停息地做无规则运动,所以水结成冰后分子还在运动,错误。
故选:C。
6.科学家发现在负压和超低温条件下,水会像棉花糖一样,以蓬松轻盈的形式稳定存在,被称为“气凝胶冰”。下列说法正确的是
A.“气凝胶冰”是混合物 B.“气凝胶冰”在任何条件下都不会融化
C.结成“气凝胶冰”后,分子停止运动 D.“气凝胶冰”与水的化学性质相同
【答案】D
【详解】A、“气凝胶冰”中只含一种物质水,属于纯净物,故A错误;
B、根据题意,在负压和超低温条件下,水会像棉花糖一样,以蓬松轻盈的形式稳定存在,但条件改变后“气凝胶冰”也会融化,故B错误;
C、分子总是在不断运动的,结成“气凝胶冰”后,分子也在不断地运动,故C错误;
D、“气凝胶冰”与冰都是由水分子构成的,所以化学性质相同,故D正确;
故选:D。
7.提起压在容器中水面上方的活塞,容器中的水发生汽化(从液态变为气态),如图所示。下列选项中,最能表示水汽化后相同空间内粒子分布的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、水在汽化后由液态水变为气态水,分子结构不变,故A错误;
B、水的汽化过程为物理变化过程,没有新物质生成,所以分子种类不变,故B错误;
C、水由液态发生汽化后变成气态,分子组成不变,但是水分子之间的间距变大,故C正确;
D、水发生汽化时吸热,分子运动速度加快,分子间距增大,故D错误;
故选C。
8.宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列对宏观事实的微观推理不正确的是
A.6000L氧气经加压可装入40L的钢瓶中,是因为氧分子间隔变小
B.水可以流动而结冰后不能流动,是因为分子的间隔不同,作用力不同
C.墙内开花墙外可闻到花香,是因为分子在不断地运动
D.水遇冷凝结成冰,是因为水分子停止了运动
【答案】D
【详解】A、6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶,说明分子间存在间隔,气体受压后,分子间隔变小,故A选项正确。
B、水可以流动而结冰后不能流动,是因为分子的间隔不同,作用力不同,故B选项正确。
C、墙内开花墙外可闻到花香,是因为花中含有的香味分子是在不断的运动的,向四周扩散,使人闻到花的香味,故C选项正确。
D、分子在不停地运动,水虽然凝结成冰,但冰中的水分子仍然在不停地运动,没有停止,故D选项错误。
故选D。
9.宏观辨识与微现探析是化学学科的核心素养之一,下列宏观事实的微观解释错误的是
A.一滴水中大约含有1.67×1021个水分子——水分子很小
B.温度计水银球受热体积膨胀——温度升高汞原子体积变大
C.“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断运动
D.氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同,其化学性质相同
【答案】B
【详解】A、一滴水中大约含有1.67×1021个水分子,是因为水分子很小,故选项A正确;
B、温度计水银球受热体积膨胀,是因为温度升高,汞原子间的间隔变大,故选项B错误;
C、“遥知不是雪,为有暗香来”,我们能够闻到花香,是因为分子在不断运动,故选项C正确;
D、氧气和液氧都能支持燃烧,是因为它们是由都是由氧分子构成的,同种分子的化学性质相同,故选项D正确;
故选:B。
10.如图为两种物质间发生化学反应的微观示意图(不同小球代表不同原子)。下列说法中正确的是
A.图示中共有四种分子
B.图示原子种类在化学反应前后没有改变
C.图示说明在化学反应中分子不可再分
D.图示化学反应一定属于氧化反应
【答案】B
【详解】A、图中反应物有两种,生成物有一种,共三种物质,三种分子,故A选项说法不正确,不符合题意;
B、原子是化学变化中的最小粒子,该反应前后原子的种类、数目不变,故B选项说法正确,符合题意;
C、根据图中反应前后微粒的变化可知,化学反应中分子可再分,原子不可分,故C选项说法不正确,不符合题意;
D、根据微观图示可知,图示化学反应一定是化合反应,可能是氧化反应,故D选项说法不正确,不符合题意。
故选B。
11.用“”和“”分别表示氧原子和汞原子,下图是氧化汞在加热条件下发生反应的微观示意图。
(1)结合该图示从微观角度解释化学变化的实质: 。
(2)该反应的文字表达式为 。
【答案】(1)在化学变化中,分子分解成原子,原子重新组合成新分子(合理即可)
(2)
【详解】(1)结合图示,可以看出反应前为氧化汞分子,反应中氧化汞分子分解为氧原子和汞原子,两个氧原子结合为一个氧分子,因此化学变化的微观实质是:在化学变化中,分子分解成原子,原子重新组合成新分子(合理即可);
(2)该反应为氧化汞加热分解为汞和氧气,该反应的文字表达式为:。
12.下图是氧化汞受热分解发生反应的微观模拟图。请回答下列问题:
(1)此变化中发生改变的粒子是 (填写粒子的名称,下同),保持氧气化学性质的最小粒子是 。
(2)结合该图示从微观角度解释由B到C变化的实质是
(3)C属于物质分类中的 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1) 氧化汞分子 氧分子
(2)每两个氧原子结合成氧气分子,许多氧气分子聚集成氧气,而许多汞原子聚集成金属汞
(3)混合物
【详解】(1)根据微观示意图可知,此变化是氧化汞分子最终转化为汞原子和氧分子,其中发生改变的粒子是氧化汞分子,氧气是由分子构成,分子是保持物质化学性质的最小微粒,保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子;
(2)根据微观示意图可知,B到C的微观过程为每两个氧原子结合成氧气分子,许多氧气分子聚集成氧气,而许多汞原子聚集成金属汞;
(3)根据微观示意图可知,C中存在汞原子和氧分子,是由不同种物质组成,属于物质分类中的混合物。
13.某同学为了探究微观粒子的相关性质,设计如图 1 所示的实验。待传感器开始工作后,打开中间的弹簧夹,使两端联通,记录数据变化如图 2 所示(氧气的相对分子质量为 32,二氧化碳相对分子质量为 44)。请仔细观察两幅图后回答下列问题。
(1)该实验能够证明分子在不断运动,请写出得出该结论的证据: 。
(2)根据该实验结果总结出气态分子运动的相关规律: 。
【答案】(1)装有二氧化碳的烧瓶中氧气的浓度不断增大,说明氧分子在不断的运动(或装有氧气的烧瓶中二氧化碳的浓度不断增大,说明二氧化碳分子在不断的运动)
(2)气态分子相对分子质量越小,分子的运动速率越快
【详解】(1)根据传感器图像可知,装有二氧化碳的烧瓶中氧气的浓度不断增大,说明氧分子在不断的运动(或装有氧气的烧瓶中二氧化碳的浓度不断增大,说明二氧化碳分子在不断的运动)。
(2)根据图 2 对比两条曲线可知,气态分子相对分子质量越小,分子的运动速率越快。
14.化学实验是科学探究的重要途径。请根据下列实验图示回答问题。
(1)实验一中,可观察到铁丝剧烈燃烧, ,放出大量热;集气瓶底部少量水的作用是 。
(2)实验二中,关闭止水夹,将少量浓氨水滴在A中的棉花上,观察到白色棉花变红,再打开止水夹,几秒钟后观察到B中棉花 。
(3)通过实验三中的现象,可得出分子在不断运动且 。
【答案】(1) 火星四射,生成黑色固体 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(2)变红
(3)分子之间有间隔
【详解】(1)铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
集气瓶底部留少量的水,可防止高温熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂。
(2)浓氨水具有挥发性,且挥发出的氨分子在不断运动,则氨分子会溶于B中,形成氨水,则B中棉花也变红色。
(3)将水和酒精混合后,会发现液面会下降,则说明分子之间有间隔。
【巩固提升】
15.下列微粒的模型中,是化学变化中最小粒子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】化学变化中,分子可分,原子不可分,则化学变化中的最小微粒为原子。
【详解】A、表示一个氢分子,不符合题意;
B、表示一个氧分子,不符合题意;
C、表示一个水分子,不符合题意;
D、表示一个氢原子,符合题意;
故选D。
16.下列对宏观事实的微观解释不正确的是
A.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来——乒乓球内气体分子体积变大
B.湿衣服晾在阳光充足的地方容易干——温度升高,分子运动加快
C.固体碘(I2)和碘蒸气(I2)都能使淀粉溶液变蓝色——同种分子化学性质相同
D.氧化汞受热分解生成汞和氧气——化学反应中分子发生改变
【答案】A
【详解】A、变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是因为分子之间有间隔,且间隔随温度升高而增大,但分子体积不变,该选项解释不正确;
B、湿衣服晾在阳光充足的地方容易干,是因为温度越高,分子运动越剧烈,该选项解释正确;
C、由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,则同种分子化学性质相同,故固体碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色,该选项解释正确;
D、化学变化中,分子可再分,原子不可再分,即化学变化中分子发生改变,该选项解释正确。
故选A。
17.事物的宏观表象是由其微观性质决定的。下列事实的解释中,二者不相符的是
A.夏天自行车轮胎爆炸,说明温度升高分子运动速率加快,分子间间隔变大
B.切开榈莲可以闻到特殊的香味,说明分子在永不停息地运动
C.一壶水烧开后,壶盖被顶开,这是由于水分解成氢气和氧气
D.湿衣服放在太阳下晒干的快,说明分子的运动速率与温度有关
【答案】C
【详解】A、夏天自行车轮胎爆炸,是由于分子间有间隔,温度升高分子运动速率加快,分子间间隔变大,故选项正确;
B、切开榈莲能闻到浓浓的香味,是因为分子在不断地运动,榈莲香味的微粒通过运动分散到周围的空气中,人闻到了香味,故选项正确;
C、一壶水烧开后,壶盖被顶开,是由于分子间有间隔,温度升高,分子间隔变大,故选项错误;
D、湿衣服放在太阳下晒干的快,说明分子的运动速率与温度有关,温度越高,分子的运动速率越快,故选项正确;
故选:C。
18.如图是探究分子性质的实验装置,下列说法不正确的是
A.B、C中酚酞溶液均变红色,且C中先变红
B.该实验说明分子在不断运动,且温度越高运动越快
C.该实验还能证明分子质量轻、体积小
D.氨水使酚酞溶液变色而水不能使酚酞变色,说明分子不同化学性质不同
【答案】C
【详解】A、浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子不断运动,运动到酚酞溶液中,氨气和水结合生成氨水,氨水显碱性,能使酚酞溶液变红色,且温度越高,分子的运动速率越快,所以实验过程中,B、C中酚酞溶液均变红色,且C中先变红,故A说法正确;
B、由A分析可知,B、C中酚酞溶液均变红色,且C中先变红,说明分子在不断运动,且温度越高运动越快,故B说法正确;
C、该实验不能证明分子质量轻、体积小,故C说法错误;
D、氨水使酚酞溶液变色而水不能使酚酞变色,是因为二者的分子构成不同,不同种分子的化学性质不同,故D说法正确;
故选C。
19.可用如图装置研究分子的性质(胶头滴管中盛有浓氨水)。同时挤压胶帽,滴入浓氨水(浓氨水有挥发性,其水溶液有类似氢氧化钠溶液使酚酞试液变红色的性质),观察,发现两边的棉花逐渐变为红色,且图ⅱ中棉花更快变红。
对此,有以下分析:①分子在不断运动
②是否同时挤压胶帽最后不影响棉花的变色
③分子运动的快慢受温度的影响
④试管的棉花内只发生了物理变化
其中正确的是
A.①②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
【答案】D
【详解】①浓氨水与酚酞溶液没有直接接触,一段时间后,溶液变红,说明分子在不断运动,当氨分子运动到棉花处时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,正确;
②是否同时挤压胶帽,不影响氨分子的运动,最后不影响棉花的变色,正确;
③图ⅰ和图ⅱ中温度不同,其它因素相同,且图ⅱ中棉花更快变红,说明分子运动的快慢受温度影响,相同条件下,温度越高,分子的运动速率越快,正确;
④试管的棉花内,氨水使酚酞溶液变红,有新物质生成,属于化学变化,错误。
故正确的是①②③。
故选D。
20.科学家利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水,微观过程如下图。下列说法不正确的是
A.该反应为分解反应 B.反应前后元素种类不变
C.保持水的化学性质的粒子是氢原子和氧原子 D.该过程可看出化学反应经历了原子重新组合
【答案】C
【详解】A、由图可知,该反应是利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水生成氢气和氧气,是一种物质生成两种新物质的反应,符合分解反应的特点,属于分解反应,选项正确;
B、由图可知,反应前后原子的种类不变,则该反应前后元素种类不变,选项正确;
C、水由水分子构成,则保持水的化学性质的粒子是水分子,选项错误;
D、由图可知,该反应中水分子被分成氢原子和氧原子,然后氢原子两两自相组合构成氢分子,同时氧原子两两自相组合构成氧分子,即该过程可看出化学反应经历了原子重新组合,选项正确,故选C。
21.在某密闭容器中,有关物质变化过程的微观示意图如图所示,其中“o”代表氢原子, “代表 氧原子,下列有关说法中不正确的是
A.变化Ⅰ中发生了物理变化
B.在变化Ⅱ中,分子先分成原子,原子又重新结合成新的分子
C.变化Ⅱ中发生了分解反应
D.变化Ⅱ中保持不变的最小微粒是氢分子
【答案】D
【详解】A、由变化Ⅰ中微粒的变化可知,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A说法正确;
B、在变化Ⅱ中,分子先分成原子,原子又重新结合成新的分子,故B说法正确;
C、由变化Ⅱ的微观示意图可知,水通电生成氢气和氧气,该反应由一种物质生成了两种物质,符合一变多的特点,属于分解反应,故C说法正确;
D、由变化Ⅱ的微观示意图可知,变化Ⅱ中有新物质生成,属于化学变化,根据原子是化学变化中的最小微粒,故变化Ⅱ中保持不变的最小微粒是氢原子和氧原子,故D说法错误;
故选:D。
22.我国科学家首次突破以二氧化碳为原料获得淀粉的人工合成工艺技术。其中关键一步反应的微观示意图如下:
下列有关上述反应的说法不正确的是
A.反应涉及6种物质
B.反应前后各类原子的数目不变
C.反应有利于“低碳”目标的落实
D.参加反应的反应物的分子数目比为1∶3
【答案】A
【详解】由微观示意图可知,该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇和水,化学方程式为:。
A、反应只涉及二氧化碳、氢气、甲醇、水四种物质,选项错误;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后各类原子的数目不变,选项正确;
C、该反应可以消耗二氧化碳,有利于“低碳”目标的落实,选项正确;
D、根据化学方程式可知,参加反应的反应物(二氧化碳与氢气)的分子数目比为1∶3,选项正确。
故选A。
23.如图所示,在试管中的滤纸条上A、B、C三处各滴上一滴无色酚酞,再在试管口放一团棉花。
(1)用仪器X吸取浓氨水,滴在棉花上,X的名称是 。
(2)实验中,可以观察到的现象是 该实验说明分子的性质是 。
(3)实验中,往往在试管下放一张白纸,其作用是 。
(4)张华同学在做此实验时,发现滤纸条上没有变色,而试管中所塞的棉花却变成了红色,导致这种现象产生的错误操作可能是 。
【答案】(1)胶头滴管
(2) 酚酞试液从C到A依次变红 分子在不断运动
(3)便于观察
(4)无色酚酞与氨水位置滴反了
【详解】(1)吸取滴加少量液体使用胶头滴管,所以X是胶头滴管。
(2)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气分子不断运动,与水结合形成氨水,氨水为碱性能使酚酞变红,所以可以观察到的现象是酚酞试液从C到A依次变红,说明分子在不断运动。
(3)在试管下放一张白纸作用是便于观察。
(4)浓氨水易挥发、酚酞不易挥发,滤纸条上没有变色,而试管中所塞的棉花却变成了红色说明棉花上滴加的是酚酞,滤纸条上滴加的是浓氨水,所以导致这种现象产生的错误操作可能是无色酚酞与氨水位置滴反了。
24.某兴趣小组同学利用下列实验装置探究分子的特性。
(1)用图 1 装置进行实验,将浸有酚酞试液的白色棉花团绑在树形铁丝上制成“花树”,在玻璃片上放置盛有浓氨水的微型烧杯,罩上大烧杯。 一段时间后,观察到的现象是 。
(2)将分别充满红棕色二氧化氮气体和无色氮气的集气瓶(两气体不反应),按图 2 中甲、乙两种方式放置,然后把两瓶中间的玻璃片抽走,使两瓶口密合在一起(不用振荡)。
①一段时间后,可观察到最终甲、乙中上下两瓶气体颜色均趋于一致,请从分子特性的角度解释原因:Ⅰ. ;Ⅱ. 。
②实验时发现甲中两瓶气体的颜色很快趋于一致,而乙中需较长时间才能达到同样的效果。该现象说明相同条件下,二氧化氮气体的密度 (填“大于”、“等于”或“小于”)氮气的密度。
【答案】(1)棉花团由白色变成红色
(2) 分子在不断地运动 分子之间有间隔 大于
【详解】(1)浓氨水易挥发,挥发出的氨气分子不断运动,运动到棉花团与水结合成为氨水,氨水为碱性能使酚酞变红。所以看到棉花团由白色变成红色。
(2)①甲、乙中上下两瓶气体颜色均趋于一致,说明两种气体混合到了一起,则分子在不断地运动,两者均匀混合两瓶气体颜色均趋于一致,则说明分子之间有间隔,两种分子彼此进入分子的间隔中。
②密度大的气体在上,密度小的气体在下,密度大的气体会较快的向下运动,密度小的气体会较快的向上运动,混合速度快。甲中两瓶气体的颜色很快趋于一致,上面的是二氧化氮、下面的是氮气,则可以说明二氧化氮气体的密度大于氮气的密度。
25.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蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b.向试管A、D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,并将试管D放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】:
(1)试管E放有酚酞溶液,其目的是 。
(2)进行操作b时观察到的现象是 。
(3)由此可以得到的实验结论:
① 。
② 。
(4)对比改进前的实验,改进后实验的优点是 。
【答案】(1)对照实验,排除空气的干扰(答案合理即可,下同)
(2)试管B、C中的溶液变为红色,且试管C变色快
(3) 分子是客观存在并不断运动的 温度越高,分子运动速度越快
(4)对环境无污染,还能探究温度对分子运动速率的影响
【详解】(1)对照试管E放有酚酞溶液但没有变色,可排除空气的干扰,说明酚酞试液变红是因为氨分子运动。
(2)试管A、D中分别加入2mL浓氨水,且试管D放置在盛有热水的烧杯中,可观察倒试管B、C中的溶液变为红色,且试管C变色快。
(3)图Ⅱ所示实验可得出结论:①分子是客观存在并不断运动的,②温度越高,分子运动速度越快。
(4)改进后的装置中,氨分子在密闭容器中运动,不污染空气,还能探究温度对分子运动速率的影响。
26.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。
【答案】(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。
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九年级上册化学 第三单元 物质构成的奥秘
课题1 分子和原子
【基础达标】
1.湿衣服在阳光充足的地方更容易晾干,其原理是
A.水分子变大更快 B.水分子运动速率加快
C.水分子分解更快 D.以上原理都有
2.爬雪后崂山,赏雾凇奇观。雾凇是由空气中的水蒸气遇冷凝华而成,该过程中发生变化的是
A.分子种类变多 B.分子间隔变小
C.分子体积变大 D.分子质量变大
3.医疗上使用的氧气钢瓶体积较小,却能将大量的氧气压缩于其中,是因为
A.分子很小 B.分子是可分的 C.分子在不停地运动 D.分子之间有间隔
4.若用“”表示氢原子,用“”表示氧原子,则保持水的化学性质有粒子可表示为
A. B. C. D.
5.用分子的观点解释下列现象,正确的是
A.尘土飞扬——分子在不断运动 B.汽油挥发——分子体积变大
C.轮胎充气——分子间有间隔 D.水结成冰——温度降低,分子停止运动
6.科学家发现在负压和超低温条件下,水会像棉花糖一样,以蓬松轻盈的形式稳定存在,被称为“气凝胶冰”。下列说法正确的是
A.“气凝胶冰”是混合物 B.“气凝胶冰”在任何条件下都不会融化
C.结成“气凝胶冰”后,分子停止运动 D.“气凝胶冰”与水的化学性质相同
7.提起压在容器中水面上方的活塞,容器中的水发生汽化(从液态变为气态),如图所示。下列选项中,最能表示水汽化后相同空间内粒子分布的是
A. B.
C. D.
8.宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列对宏观事实的微观推理不正确的是
A.6000L氧气经加压可装入40L的钢瓶中,是因为氧分子间隔变小
B.水可以流动而结冰后不能流动,是因为分子的间隔不同,作用力不同
C.墙内开花墙外可闻到花香,是因为分子在不断地运动
D.水遇冷凝结成冰,是因为水分子停止了运动
9.宏观辨识与微现探析是化学学科的核心素养之一,下列宏观事实的微观解释错误的是
A.一滴水中大约含有1.67×1021个水分子——水分子很小
B.温度计水银球受热体积膨胀——温度升高汞原子体积变大
C.“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断运动
D.氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同,其化学性质相同
10.如图为两种物质间发生化学反应的微观示意图(不同小球代表不同原子)。下列说法中正确的是
A.图示中共有四种分子
B.图示原子种类在化学反应前后没有改变
C.图示说明在化学反应中分子不可再分
D.图示化学反应一定属于氧化反应
11.用“”和“”分别表示氧原子和汞原子,下图是氧化汞在加热条件下发生反应的微观示意图。
(1)结合该图示从微观角度解释化学变化的实质: 。
(2)该反应的文字表达式为 。
12.下图是氧化汞受热分解发生反应的微观模拟图。请回答下列问题:
(1)此变化中发生改变的粒子是 (填写粒子的名称,下同),保持氧气化学性质的最小粒子是 。
(2)结合该图示从微观角度解释由B到C变化的实质是
(3)C属于物质分类中的 (填“纯净物”或“混合物”)。
13.某同学为了探究微观粒子的相关性质,设计如图 1 所示的实验。待传感器开始工作后,打开中间的弹簧夹,使两端联通,记录数据变化如图 2 所示(氧气的相对分子质量为 32,二氧化碳相对分子质量为 44)。请仔细观察两幅图后回答下列问题。
(1)该实验能够证明分子在不断运动,请写出得出该结论的证据: 。
(2)根据该实验结果总结出气态分子运动的相关规律: 。
14.化学实验是科学探究的重要途径。请根据下列实验图示回答问题。
(1)实验一中,可观察到铁丝剧烈燃烧, ,放出大量热;集气瓶底部少量水的作用是 。
(2)实验二中,关闭止水夹,将少量浓氨水滴在A中的棉花上,观察到白色棉花变红,再打开止水夹,几秒钟后观察到B中棉花 。
(3)通过实验三中的现象,可得出分子在不断运动且 。
【巩固提升】
15.下列微粒的模型中,是化学变化中最小粒子的是
A. B. C. D.
16.下列对宏观事实的微观解释不正确的是
A.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来——乒乓球内气体分子体积变大
B.湿衣服晾在阳光充足的地方容易干——温度升高,分子运动加快
C.固体碘(I2)和碘蒸气(I2)都能使淀粉溶液变蓝色——同种分子化学性质相同
D.氧化汞受热分解生成汞和氧气——化学反应中分子发生改变
17.事物的宏观表象是由其微观性质决定的。下列事实的解释中,二者不相符的是
A.夏天自行车轮胎爆炸,说明温度升高分子运动速率加快,分子间间隔变大
B.切开榈莲可以闻到特殊的香味,说明分子在永不停息地运动
C.一壶水烧开后,壶盖被顶开,这是由于水分解成氢气和氧气
D.湿衣服放在太阳下晒干的快,说明分子的运动速率与温度有关
18.如图是探究分子性质的实验装置,下列说法不正确的是
A.B、C中酚酞溶液均变红色,且C中先变红
B.该实验说明分子在不断运动,且温度越高运动越快
C.该实验还能证明分子质量轻、体积小
D.氨水使酚酞溶液变色而水不能使酚酞变色,说明分子不同化学性质不同
19.可用如图装置研究分子的性质(胶头滴管中盛有浓氨水)。同时挤压胶帽,滴入浓氨水(浓氨水有挥发性,其水溶液有类似氢氧化钠溶液使酚酞试液变红色的性质),观察,发现两边的棉花逐渐变为红色,且图ⅱ中棉花更快变红。
对此,有以下分析:①分子在不断运动
②是否同时挤压胶帽最后不影响棉花的变色
③分子运动的快慢受温度的影响
④试管的棉花内只发生了物理变化
其中正确的是
A.①②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
20.科学家利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水,微观过程如下图。下列说法不正确的是
A.该反应为分解反应 B.反应前后元素种类不变
C.保持水的化学性质的粒子是氢原子和氧原子 D.该过程可看出化学反应经历了原子重新组合
21.在某密闭容器中,有关物质变化过程的微观示意图如图所示,其中“o”代表氢原子, “代表 氧原子,下列有关说法中不正确的是
A.变化Ⅰ中发生了物理变化
B.在变化Ⅱ中,分子先分成原子,原子又重新结合成新的分子
C.变化Ⅱ中发生了分解反应
D.变化Ⅱ中保持不变的最小微粒是氢分子
22.我国科学家首次突破以二氧化碳为原料获得淀粉的人工合成工艺技术。其中关键一步反应的微观示意图如下:
下列有关上述反应的说法不正确的是
A.反应涉及6种物质
B.反应前后各类原子的数目不变
C.反应有利于“低碳”目标的落实
D.参加反应的反应物的分子数目比为1∶3
23.如图所示,在试管中的滤纸条上A、B、C三处各滴上一滴无色酚酞,再在试管口放一团棉花。
(1)用仪器X吸取浓氨水,滴在棉花上,X的名称是 。
(2)实验中,可以观察到的现象是 该实验说明分子的性质是 。
(3)实验中,往往在试管下放一张白纸,其作用是 。
(4)张华同学在做此实验时,发现滤纸条上没有变色,而试管中所塞的棉花却变成了红色,导致这种现象产生的错误操作可能是 。
24.某兴趣小组同学利用下列实验装置探究分子的特性。
(1)用图 1 装置进行实验,将浸有酚酞试液的白色棉花团绑在树形铁丝上制成“花树”,在玻璃片上放置盛有浓氨水的微型烧杯,罩上大烧杯。 一段时间后,观察到的现象是 。
(2)将分别充满红棕色二氧化氮气体和无色氮气的集气瓶(两气体不反应),按图 2 中甲、乙两种方式放置,然后把两瓶中间的玻璃片抽走,使两瓶口密合在一起(不用振荡)。
①一段时间后,可观察到最终甲、乙中上下两瓶气体颜色均趋于一致,请从分子特性的角度解释原因:Ⅰ. ;Ⅱ. 。
②实验时发现甲中两瓶气体的颜色很快趋于一致,而乙中需较长时间才能达到同样的效果。该现象说明相同条件下,二氧化氮气体的密度 (填“大于”、“等于”或“小于”)氮气的密度。
25.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蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b.向试管A、D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,并将试管D放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】:
(1)试管E放有酚酞溶液,其目的是 。
(2)进行操作b时观察到的现象是 。
(3)由此可以得到的实验结论:
① 。
② 。
(4)对比改进前的实验,改进后实验的优点是 。
26.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。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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