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3.1探秘微观粒子特性
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．给密封注射器中的空气加热，气体体积变大的原因是
A．注射器内气体分子数目增多 B．注射器内单个气体分子质量变大
C．注射器内气体分子间的间隔变大 D．注射器内气体分子的种类变多
2．某化学反应的微观模拟示意图如图所示，从图中获得的有关信息不正确的是
A．分子可分解为原子 B．原子可以重新组合成新的分子
C．反应前后原子的种类没有改变 D．该基本反应类型为分解反应
3．下列物质由原子直接构成的是
A．氯化钠 B．二氧化硫 C．氦气 D．过氧化氢
4．如图是“尾气催化转换器”将汽车尾气中有毒气体转化为无毒气体的反应之一的微观示意图。下列说法正确的是
A．反应为化合反应 B．生成物之一是氮气
C．反应前后原子发生了变化 D．生成物有3种
5．《清顶香茶》中记载：“日出卧龙日暮色，月生青顶月茶香”。从微观角度解释煮茶时闻到茶香的主要原因是
A．分子分裂成原子 B．分子的总数增大
C．升温加快了分子运动 D．分子间的间隔变大
6．一定条件下在密闭容器里加热冰，温度和时间的关系如图所示，①②③表示水在不同时刻的存在状态。下列有关判断正确的是
A．水分子间的间隔：②>③
B．水分子的运动速率：①>③
C．水分子的能量：②<③
D．②→③的过程中水发生了分解
7．下列实验方案能达到实验目的的是
A．探究温度对分子运动快慢的影响
B．验证空气中含有氧气
C．验证蜡烛熄灭后产生的白烟具有可燃性
D．探究反应物浓度对反应速率的影响
8．“酒熟还成饮，花香忽过墙。”隔着墙就能闻到花香是因为
A．分子间有间隔 B．分子的质量很小
C．分子在不断运动 D．分子的体积很小
9．慧眼识化学。下列事实解释不合理的是
A．水结成冰后不再流动，说明分子停止了运动
B．水烧开时壶盖被顶开，说明分子间的间隔变大
C．1滴水中大约有1.67× 1021个水分子，说明分子的体积很小
D．氧气可供给呼吸臭氧却不能，说明分子种类不同，化学性质不同
10．下列有关水的说法正确的是
A．清澈见底的河水属于纯净物
B．水变成水蒸气的过程中，水分子变大
C．用明矾、三氯化铁等絮凝剂可除去水中的所有杂质
D．如图从海水中获取淡水的过程属于物理变化
11．十里荷塘景区是滨城区重点打造的“莲文化”休闲观光带，游览其间荷风送香，能闻到荷香的原因
A．分子之间有间隔 B．分子的质量很小
C．分子在不断运动 D．分子的体积很小
12．能够直接构成物质的微观粒子有分子、原子和离子。下列物质由离子构成的是
A．液氮 B．一氧化碳 C．硫酸铜 D．甲烷
二、填空题
13．铁元素的离子有Fe2+和Fe3+，Fe2+通过_____（选填“得到”或“失去”）电子可以转化为Fe3+。
14．图中A-E是初中化学常见的物质。在通常情况下，A是白色固体，E是一种无色液体且B、E元素组成相同。D在C中能燃烧，可用来做照明弹。图中“—”表示两端的物质能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系；反应条件、部分反应物和生成物已略去。
(1)写出物质A的化学式________。
(2)B、E的组成元素相同，但其化学性质不同，从微观角度看是因为________。
(3)写出D在C中燃烧的文字表达式__________。
(4)根据转化关系，下列有关说法正确的是________(填字母)。
A．B→E的反应中氧元素化合价不变
B．B→C的基本反应类型是分解反应
C．A→C的反应中二氧化锰在固体混合物中质量分数不变
15．如图是工业分离液态空气制氧气的有关流程，请回答下列问题。
(1)工业上用分离液态空气法制氧气，主要利用液氮和液氧的沸点不同，分离塔中发生的是______变化(填“物理”或“化学”)。
(2)上述流程中，含有氧分子的物质有______(填序号)。
A．空气 B．氮气 C．液氧
(3)氧压机将氧气压缩到钢瓶中，压缩氧气的微观本质是______。
16．阅读下列科普短文。
二氧化氯()是一种环保型杀菌消毒剂，其分子模型如图所示。在生活中主要用于饮用水的消毒和食品保鲜。用二氧化氯消毒后的水可以直接饮用。
通常状况下，二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水，且与水反应得到酸性溶液。该气体具有强烈的腐蚀性，吸入一定浓度的二氧化氯气体会引起咳嗽和呼吸道黏膜的损伤。
二氧化氯极其不稳定，受热或见光易发生爆炸性分解，所以只有依靠现场制备，工业上用潮湿的氯酸钾()和草酸()在60℃时反应制得。由于制取二氧化氯需要使用的氯酸钾是易爆危险品，制备和运输成本很高，因此我国目前还未广泛用其消毒自来水。请回答下列问题：
(1)通常状况下，二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，这是其___________(填“物理性质”或“化学性质”)。
(2)实验室收集二氧化氯可用的方法是___________(填标号)。
A．排水法 B．向上排空气法 C．向下排空气法
(3)发生二氧化氯泄漏时，紧急处理方法是___________。
(4)1个二氧化氯分子由___________构成。
17．“宏微结合”是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释正确的是______。
A．水温度降低结成冰——分子体积变大
B．氢气在氯气中燃烧——原子种类发生改变
C．蔗糖在热水中溶解更快——分子运动速率加快
D．用普通显微镜观察不到银原子——______
三、实验题
18．实验室常利用以下装置完成气体的制备和收集实验，请回答：
(1)仪器a的名称是______。
(2)若实验室用高锰酸钾制取并收集比较纯的氧气，应选用的装置是______(填字母)；但是收集到的氧气不纯，其原因可能是______。
(3)若选用装置D收集氧气，气体验满的方法是______。
(4)用装置C制取氧气，与装置B对比C的优点是______。
(5)为验证氧气的某些物理性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图二所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图三所示。
①写出能产生干燥的氧气反应的符号表达式______。
②从微观角度分析AB段曲线下降的原因是______。
③BC段曲线下降幅度明显超过AB段，体现氧气的性质是______。
四、综合应用题
19．氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。
I、实验室制氧气
(1)用A装置制取氧气，反应的文字表达式为_______，基本反应类型为_______。
(2)若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是_______(填序号)。
II.工业制氧气
(3)利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点_______，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。
(4)利用膜分离法制氧气。如下图所示，利用氧分子的体积_______(填“大于”“小于”或“等于”)氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。
III.空间站内的氧气再生
空间站内电解产生供航天员呼吸，产生的氢气()与航天员呼出的二氧化碳()通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为甲烷()和水()，生成的再进行电解，实现的再生。示意图如下。
(5)“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的文字表达式为_______。
《3.1探秘微观粒子特性》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C B C C C C A D
题号 11 12
答案 C C
1．C
【详解】给密封注射器中的空气加热，包装袋内的气体分子间隔会变大，造成气体体积变大，故包装袋鼓起，而袋中分子的种类、体积、质量和个数都不发生变化。
故选C。
2．D
【详解】A、由图可知，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，不符合题意；
B、由图可知，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，不符合题意；
C、由图可知，化学反应前后，原子的种类和数目没有发生改变，不符合题意；
D、由图可知，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】A.氯化钠由钠离子和氯离子构成，故A错误；
B.二氧化硫由二氧化硫分子构成，故B错误；
C.氦气由氦原子构成，故C正确；
D.过氧化氢由过氧化氢分子构成，故D错误。
故选：C。
4．B
【详解】A、该反应为一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和氮气，该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意；
B、由图可知，该反应的生成物为氮气和二氧化碳，即生成物之一是氮气，符合题意；
C、该反应有新物质生成，属于化学变化，原子是化学变化中的最小粒子，则反应前后原子没有发生变化，不符合题意；
D、由图可知，该反应的生成物为二氧化碳和氮气两种，不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】A、分子分裂成原子是化学变化的微观过程，煮茶闻到香味是物理扩散，无分子分裂，错误。
B、闻到香味是分子的运动，分子总数并未增大，错误。
C、升温加快了分子的运动速率，是闻到茶香的主要微观原因，正确。
D、温度升高会使分子间隔变大，但这不是 “闻到香味” 的主要原因，错误。
故填：C。
6．C
【分析】由图可知：①区域物质为固态，②区域物质为液态，③区域物质为气态。
【详解】A、气体间隔大于液体间隔，则水分子间的间隔：③>②，该选项判断不正确；
B、温度越高，分子运动越剧烈，则水分子的运动速率：③>①，该选项判断不正确；
C、②→③的过程中吸收热量，则水分子的能量：②<③，该选项判断正确；
D、②→③的过程中，水的状态发生改变，但水分子不变，该选项判断不正确。
故选C。
7．C
【详解】A、两个烧杯中不仅水的温度不同，水的体积也不同，也不能探究温度对分子运动快慢的影响，该方案不能达到实验目的；
B、氧气能使带火星的木条复燃，但带火星的木条在空气中不能复燃，该方案不能达到实验目的；
C、点燃白烟后，蜡烛复燃，则证明白烟具有可燃性，该方案能达到实验目的；
D、一支试管中加入了二氧化锰，另一支没加，不能探究反应物浓度对反应速率的影响，该方案不能达到实验目的。
故选C。
8．C
【详解】隔着墙就能闻到花香是因为花香中的分子在不断运动，向四周扩散，使人们闻到花香，与分子间有间隔、分子的质量很小、分子的体积很小无关，故选：C。
9．A
【详解】A、水结成冰后，水分子仍然在不断运动，只是运动速率减慢，符合题意；
B、水烧开时壶盖被顶开，是因为温度升高，分子之间的间隔变大，不符合题意；
C、1滴水中大约有1.67× 1021个水分子，说明分子的质量和体积都很小，不符合题意；
D、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，氧气和臭氧分子构成不同，化学性质不同，故氧气可供给呼吸而臭氧却不能，不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】A、清澈见底的河水由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、水变成水蒸气的过程中，水分子之间的间隔变大，水分子的大小不变，不符合题意；
C、用明矾、三氯化铁等絮凝剂净水，可加速水中悬浮物的沉降，但是不能除去所有杂质，不符合题意；
D、如图从海水中获取淡水，水受热蒸发变为水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，符合题意。
故选D。
11．C
【详解】分子在不断运动，荷花中含有的香气分子通过不断的运动，向四周扩散，使人们闻到荷花的香味。故选C。
12．C
【详解】A、液氮就是液态氮气，由氮分子构成，选项错误；
B、一氧化碳由一氧化碳分子构成，选项错误；
C、硫酸铜是一种盐，由铜离子与硫酸根离子构成，选项正确；
D、甲烷由甲烷分子构成，选项错误，故选C。
13．
失去
【详解】原子失去电子形成带正电荷的阳离子，Fe2+是Fe失去2个电子形成的，Fe3+是Fe失去3个电子形成的，因此Fe2+通过失去电子可以转化为Fe3+。
14．(1)KClO3
(2)分子构成不同
(3)
(4)B
【分析】D在C中能燃烧发出耀眼白光，可用来做照明弹，镁在氧气中燃烧发出耀眼白光，则D为镁，C为氧气；在通常情况下，A是白色固体，能转化为氧气，则A为氯酸钾；B、E是一种无色液体且组成元素相同，B能转化为氧气和E，则B为过氧化氢，E为水。
【详解】（1）由分析可知，A的化学式为KClO3。
（2）由分析知，B为过氧化氢，由过氧化氢分子构成，E为水，由水分子构成，B、E的组成元素相同，但其化学性质不同，从微观角度看是因为分子构成不同。
（3）由分析可知，D在C中燃烧的反应为镁燃烧生成氧化镁，反应的文字表达式为：。
（4）A、B→E的反应是过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下生成水和氧气，过氧化氢中氧元素化合价为-1，水中氧元素化合价为-2，氧气中氧元素化合价为0，该选项说法不符合题意；
B、B→C的反应是过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下生成水和氧气，符合“一变多”的特点，属于分解反应，该选项说法符合题意；
C、A→C 的反应是氯酸钾在二氧化锰催化剂作用下生成氯化钾和氧气，反应后二氧化锰的质量不变，反应后固体的质量减小，则二氧化锰在固体混合物中质量分数增大，该选项说法不符合题意。
故填B。
15．(1)物理
(2)AC
(3)氧气的分子之间间隔变小了，分子种类不变
【详解】（1）利用液氮和液氧的沸点不同分离开来，没有生成新物质，所以是物理变化。
（2）A、空气中含有氧气，则含有氧分子，该选项符合题意；
B、氮气中不含氧气，则不含氧分子，该选项不符合题意；
C、液氧中含有氧分子，该选项符合题意。
故选AC。
（3）氧气加压过程中，氧气的分子之间间隔变小了，分子种类不变。
16．(1)物理性质
(2)B
(3)喷洒大量的水
(4)1个氯原子和2个氧原子
【详解】（1）物质的颜色、气味等性质不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质。通常状况下，二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，这些性质不需要发生化学变化就能体现，所以这是其物理性质。
（2）A、由资料可知，二氧化氯易溶于水且能与水反应，所以不能用排水法收集，故A选项不符合题意；
B、因为二氧化氯密度比空气大，根据气体收集方法的原理，密度比空气大的气体可用向上排空气法收集，所以二氧化氯可以用向上排空气法收集，故B选项符合题意；
C、密度比空气小的气体可用向下排空气法收集，而二氧化氯密度比空气大，不能用向下排空气法收集，故C选项不符合题意。
故选B。
（3）由于二氧化氯易溶于水且与水反应得到酸性溶液，所以发生二氧化氯泄漏时，紧急处理方法是喷洒大量的水，这样可以使二氧化氯溶于水并与水反应，从而将其从空气中除去，减少危害。
（4）二氧化氯的分子模型可知，1个二氧化氯分子由1个氯原子和2个氧原子构成。
17． C 原子的体积小
【详解】A.水在温度降低结冰时，水分子间的间隔增大，导致结成的冰体积比水大，该过程中水分子本身的体积不变，选项A错误；
B. 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，该过程中分子的种类发生了变化，氢原子（氢分子分解生成）和氯原子（氯分子分解生成）重新组合生成氯化氢分子，但氢原子和氯原子没有发生改变，因此该变化中原子种类没有发生改变，选项B错误；
C.蔗糖在热水中溶解更快，是因为温度升高，分子运动加剧，导致蔗糖分子在水中扩散速率加快，选项C正确；
D.因为普通光学显微镜的分辨率有限，而原子体积很小，所以普通显微镜无法直接观察到银原子。
故选C，填原子的体积很小。
18．(1)长颈漏斗
(2) AE 集气瓶没有装满水/导管口一出现气泡就开始收集
(3)将带火星的木条放到c端管口，若木条复燃，证明已满
(4)可随时控制反应的发生和停止
(5) 分子是不断运动的 氧气密度比空气大
【详解】（1）仪器a的名称是长颈漏斗；
（2）高锰酸钾制取氧气是固体加热型，所以发生装置选A；氧气不易溶于水，密度比空气略大，排水法收集的气体更纯，所以收集装置选E；但是收集到的氧气不纯，其原因可能是集气瓶没有装满水或导管口一出现气泡就开始收集；
（3）若选用装置D收集氧气，氧气的密度比空气略大，气体从b端进入，空气从c端排出，验满时将带火星的木条放到c端管口，若木条复燃，证明已满；
（4）用装置C制取氧气，与装置B对比，C的优点是可随时控制反应的发生和停止，将导管上的活塞关上，试管内气体增多，压强增大，将液体压入长颈漏斗，液体与多孔隔板上的固体分离，反应停止；打开活塞，反应继续；
（5）①高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，可制得干燥的氧气，符号表达式为；
②因为氧分子在不断运动，部分氧分子运动到瓶外，瓶内氧气体积分数减小，故AB段曲线下降；
③BC段下降更明显，是因为将塑料瓶倒置后，氧气密度比空气大，会向下逸出，所以体现氧气密度比空气大的性质。
19．(1) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰 + 氧气 分解反应
(2)B
(3)低
(4)小于
(5)二氧化碳 + 氢气水 + 甲烷
【详解】（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：；
该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。
（2）排水法收集的氧气较纯净，且氧气不易溶于水，收集装置选B。
（3）由于液氮先汽化，则说明液氮沸点比液氧的沸点低。
（4）由图可知，氧分子能穿过膜，但氮分子不能，说明氧分子的体积小于氮分子的体积。
（5）由流程可知，二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成水和甲烷，反应的文字表达式为：二氧化碳 + 氢气水+甲烷。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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