专题04 探究分子运动现象
实验一：探究分子运动的实验
【注意】大烧杯的作用：防止氨分子扩散到空气中对空气造成污染(或将氨分子局限在一定的空间内运动，浓度增大，使实验现象明显)。
1.实验步骤
（1）向盛有约20 mL蒸馏水的小烧杯A中加入5~6滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察溶液的颜色。
（2）从烧杯A中取少量溶液于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，观察溶液颜色的变化。
（3）另取一个小烧杯B，加入约5 mL浓氨水。用一个大烧杯或水槽罩住A、B两个小烧杯(如图所示 )，观察现象。
2.实验现象：B烧杯中的溶液变为红色，A烧杯中的溶液不变色。
3.原因分析：浓氨水有挥发性，A中的氨分子运动到B中与水反应生成氨水，氨水显碱性，使酚酞溶液变红。
4.实验结论：分子在不断地运动。
5.实验评价:（1）污染空气。
（2）药品浪费较大。
（3）实验用时偏长，约需要4～5分钟才能观察到明显现象。
（4）原装置在讲台上演示时，不能移动，限制了能够观察到实验现象的学生范围。
6.实验装置的改进
改进优点：操作更加简便，实验在密闭装置中进行，减少了氨气的逸出，减少了对空气的污染，更环保，实验所用溶液量较少，节约药品，现象明显
7.其他装置改进
8.实验拓展：比较分子运动的快慢
现象：烧杯中的水都变红了，且红墨水在热水中比在冷水中扩散更快
实验二：水和空气的压缩实验
现象：水不容易被压缩，而空气容易被压缩
说明：1．构成物质的微粒之间有空隙；
2．构成水的微粒空隙很小，构成空气的微粒很大；
实验三：水与酒精的混合实验
现象：充分混合后的液体体积小于混合前的液体体积
说明：同种微粒之间的空隙相同；不同种微粒空隙不同
气体微粒间的空隙大 ，固体、液体微粒间的空隙小。
1.如图所示，在小烧杯A中装入30mL蒸馏水，再滴入3滴酚酞，在小烧杯B中装入30mL浓氨水，用一大烧杯把A、B两个烧杯罩在一起，过一段时间看到的现象是 ，该实验说明 。
一些同学对上述结论有不同看法，主要有以下两种猜测：
第一种：B烧杯中的蒸馏水使酚酞试液变红；
第二种：B烧杯中浓氨水挥发出氨气，扩散到A烧杯中的溶液中使酚酞试液变红。
你认为 猜测正确，为证明这两种猜测，现设计如下的实验（请完成下表）：
实验内容、方法 现象 结论
用洁净的小烧杯取20mL蒸馏水，滴入2～3滴酚酞试液，观察现象 不变色 水 使酚酞变色（填“能”或“不能”，下同）
取一张滤纸，滴入酚酞试液，待晾干后，放在装有浓氨水的试剂瓶上方 酚酞不变色 氨气 使酚酞变色
将少量氨气通入含有酚酞试液的蒸馏水中 溶液变成 色 氨气溶解在水中形成的氨水能使酚酞变色
【答案】A烧杯中液体变红；分子是不断运动的；
第二种；
不能；不能；红。
【解析】分子是不断运动的，浓氨水中的氨分子不断运动，扩散到A烧杯中形成氨水，氨水显碱性，能使无色的酚酞试液变红，故答案为：A烧杯中液体变红；分子是不断运动的；
碱性溶液能使无色的酚酞试液变红，中性溶液（例如水）不能使无色酚酞溶液变红，因此我认为第二种猜测正确，故答案为：第二种；
用洁净的小烧杯取20mL水，滴入2﹣3滴酚酞试液，不变色，说明水不能使酚酞变色；取一张滤纸，滴入酚酞试液，待晾干后，放在装上有浓氨水的试剂瓶上方，酚酞不变色，说明氨气不能使酚酞变色；将少量氨气通入含有酚酞试液的蒸馏水中，结论是氨气溶解在水中形成的氨水能使酚酞变色，则说明现象是溶液变成红色，故答案为：不能；不能；红。
2.结合如下图所示的实验，回答有关问题：
（1）请从微粒角度解释：图A品红在热水中扩散速度快的原因是___________
（2）如图B所示，用甲乙两支大小相同的注射器，分别吸取等体积的空气和水，用手指顶住注射器末端的小孔，用相同大小的力，将栓塞慢慢推入。
①容易被压缩的注射器是___________（填“甲”或“乙”）。
②通过对比两个实验，可以得出：在相同条件下，空气中的微粒间空隙比水的___________（填“大”或“小”）。
【答案】
（1）温度升高分子运动速度加快
（2） 甲 大
【解析】
（1）分子运动速率与温度有关，温度越高运动越快；图A品红在热水中扩散速度快的原因是热水中温度高，品红分子运动速率快；
（2）①气体分子之间空隙较大，液体分子之间空隙较小，故容易被压缩的注射器是甲；
②通过对比两个实验，可以得出：在相同条件下，空气中的微粒间空隙比水的大；
1.如图为探究分子性质的实验，一段时间后滤纸条上小点依次变红，下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A. 浓氨水具有挥发性
B. 分子在不断运动
C. 滤纸条上的酚酞由下到上依次变红
D. 将装置浸入冰水中，滤纸条不变红
【答案】D
【解析】
A、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子运动到酚酞试液上，使酚酞变红色，正确；
B、酚酞变红色，说明分子在不断运动，正确；
C、氨气分子由下而上运动，故滤纸条上的酚酞由下到上依次变红，正确；
D、将装置浸入冰水中，分子仍然在不断运动，只是运动速率变慢了，滤纸条变红需要的时间变长，错误。
故选D。
2.小明同学对探究分子性质的实验(图1)进行了改进。如图2所示，试管丁、戊中各有一张每隔2厘米滴有一滴酚酞溶液的滤纸条，装有适量浓氨水的小药瓶固定在橡皮塞上，试管丁中小药瓶上的瓶塞已塞紧，试管戊中的小药瓶上无瓶塞，关于图1、图2中的实验有以下说法：
①图2比图1的实验更环保、更节约
②图1和图2的实验均能证明分子在不断的运动
③若将戊浸入冰水中，滤纸条不会变红
④如果丁中没有小药瓶，图2的实验也可达到实验目的
以上说法中错误的是
A．①② B．③④ C．③ D．④
【答案】C
【解析】
①图2实验是在密封的小容器内进行的，与图1比较更环保、更节约，故正确；
②图1中，酚酞试液变红色，是因为甲中的氨气分子运动到乙中，和水结合成氨水，从而使酚酞试液变红色，进一步说明分子是不断运动的；图2中，丁中的滤纸条不变红色，说明空气中的物质不能使酚酞试液变色，戊中的滤纸条变成红色，是由于氨水中的氨气分子不断运动的结果，因此图1和图2的实验均能证明分子在不断的运动正确，正确；
③若将戊浸入冰水中，滤纸条也会变红，只不过需要的时间长一些，错误；
④如果丁中没有小药瓶，仍可形成对比实验，说明空气中的物质不能使酚酞试液变色，正确。
故选C。
3.下图所示有关微粒的实验解释不正确的是
A．抽去玻璃板后红棕色的二氧化氮气体和空气逐渐混合——微粒在不断运动
B．物质在热水中比在冷水中溶解更快——温度升高，微粒运动加快
C．50mL酒精与50mL水均匀混合后总体积小于100mL——微粒间有空隙
D．空气易被压缩而水不易被压缩——气态物质中微粒大，液态物质中微粒小
【答案】D
【解析】
A、抽去玻璃板后红棕色的二氧化氮气体和空气逐渐混合，是因为微粒在不断运动，选项解释正确；
B、物质在热水中比在冷水中溶解更快，是因为微粒在不断地运动，温度升高，微粒运动速率加快，选项解释正确；
C、50mL酒精与50mL水均匀混合后总体积小于100mL，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会进入对方分子的间隔之中，选项解释正确；
D、空气易被压缩而水不易被压缩，是因为气体分子之间间隔较大，易于压缩，而液体分子之间的间隔较小，不易被压缩，选项解释不正确。
故选D。
4.实验课中同学们设计了如下四个实验，经分析推理可知，其中不能达到目的的是（ ）
A. 探究分子运动 B. 探究活性炭的吸附性
C. 测定空气中氧气的含量 D. 探究化学反应中能量的变化
【答案】C
【解析】
A、向试管中滴加浓氨水后，浓氨水中的氨分子从浓氨水中运动出来，通过导管逐渐运动到右侧烧杯中，与其中的水接触形成碱性的氨水，使酚酞溶液变红，该实验能够证明分子在不断地运动，选项正确；
B、实验中观察到左侧试管中的颜色逐渐褪去，说明活性炭吸附了试管中带颜色的气体，证明活性炭具有吸附性，选项正确；
C、白磷燃烧放出热量，试管中的气体受热膨胀，膨胀的气体经导管由烧杯排到空气中，试管中的气体减少，实验后进入试管中的水的体积大于试管容积的1/5，不能准确测定空气中氧气的含量，选项错误；
D、氧化钙与水反应生成氢氧化钙，同时放出热量，试管中的气体膨胀，膨胀的气体经导管由烧杯排到空气中，在右侧烧杯中形成气泡，该实验能够证明氧化钙与水反应生成氢氧化钙时放出热量，选项正确，故选C。
5.如下图所示，“分子运动现象的实验”：
(1)观察到的现象是___________。
(2)从微观的角度得到的结论是___________。
(3)氨水能使酚酞变色是因为氨水呈碱性，碱性属于___________(物理或化学)性质。
【答案】酚酞试液变红色 分子是不断运动的 化学
【解析】
(1)浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子不断运动到酚酞溶液中，溶于水使溶液显碱性，酚酞试液变红色。
(2)该实验说明分子是不断运动的。
(3)氨水能使酚酞变色是因为氨水呈碱性，该性质是在化学变化中体现出来的，故碱性属于化学性质。
6.某兴趣小组做以下实验探究分子的运动．请回答实验中的有关问题：
（1）实验Ⅰ：在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2～3滴酚酞试液，再向其中滴加浓氨水。由实验得出的结论有______________________________。
（2）实验Ⅱ（如上图中甲所示）：烧杯B中的现象是______________________________；产生这一现象的原因是________________________________________。
（3）为使实验结论准确可靠，兴趣小组设计实验III（如图乙所示）作为对比实验。你认为有无必要__________，理由是________________________________________。
【答案】（1）蒸馏水不能使酚酞变红，氨水可以使酚酞变红，氨水呈碱性。 （2）氨分子在不停地运动，运动到B中后，形成氨水，使酚酞变红。 （3）无必要 蒸馏水不能使酚酞变红，在实验I中已经可以证明了
7．把分别充满红棕色NO2气体和无色H2的集气瓶，按照右图方式放置，然后把两瓶中间的玻璃片抽走，使两瓶口密合在一起，很长一段时间过后会看到上下两瓶气体的颜色一致，都变成浅红棕色．如何能快速的看到同样现象？由此现象直接得出的结论是什么？ ．
【答案】可以将两瓶气体的位置对调或给气体加热；分子在不断地运动，分子间有间隔，二氧化氮的密度比氢气大．
【解析】上瓶为氢气、下瓶为二氧化氮，而两种气体需很长时间才能颜色趋于一致，推测此时两种气体相对运动缓慢；
综合分析，可得知：二氧化氮的密度比氢气大，分子不断运动．快速的看到同样现象；可以将两瓶气体的位置对调或给气体加热
故答案为：．可以将两瓶气体的位置对调或给气体加热；分子在不断地运动，分子间有间隔，二氧化氮的密度比氢气大．
8.某同学进行有关分子性质的探究实验：
(1)在试管中(如图1)的滤纸条上相间滴有无色酚酞溶液，试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花，试管中看到的现象是___________，此现象说明了：___________。
(2)已知浓氨水能使无色酚酞试液变红，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(即氯化铵固体)。写出氨气与氯化氢气体发生反应的文字或符号表达式___________。
(3)由于分子质量小，所以化学上引入了分子的相对质量来表示分子的质量，即相对分子质量。氨气分子的相对质量是17，氯化氢分子的相对质量是36.5.如图2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。发现C处产生的白烟较多。由此可知，分子的运动速率与相对分子质量的关系是___________。
【答案】滤纸条上由试管口向试管底逐渐变红 分子在不断的运动 氨气+氯化氢氯化铵（NH3+HCl→NH4Cl) 相对分子质量越小，分子的运动速率越快
【解析】（1）在试管中的滤纸条上相间滴有无色酚酞溶液，试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花，由于氨分子的运动，会观察到滤纸条由试管口向试管底逐渐变红；
故填：滤纸条由试管口向试管底逐渐变红；分子在不断的运动；
（2）由题中信息可知，氨气分子的相对质量小于氯化氢分子的相对质量，由此可知，分子的运动速率与相对分子质量的关系是相对分子质量越小，分子的运动速率越快。
故填：相对分子质量越小，分子的运动速率越快。
9.用下图装置研究分子的性质。
（1）挤出浓氨水，A中观察到的实验现象是___________________。说明分子的性质是_____________。
（2）本实验还说明了分子运动速率与温度有关，温度越高分子运动速率越_______（填“快”或“慢”）。
【答案】滴有酚酞的棉花变红 不断运动 快
【解析】
（1）浓氨水具有挥发性， 挤出浓氨水，挥发出的氨气分子运动至滴有酚酞溶液的棉花处，氨水显碱性，使滴有酚酞溶液的棉花变红色，则A中观察到的实验现象是滴有酚酞的棉花变红。说明分子的性质是不断运动。
（2）B实验中滴有酚酞溶液的棉花先变红，则本实验还说明了分子运动速率与温度有关，温度越高分子运动速率越快。
10.我们学习了《物质的奥秘》这一章节，宏观现象可以从微观的角度进行探析，请回答下列问题：
（1）“遥知不是雪，为有暗香来”这句诗说明分子哪一基本性质？________________,下列哪些事实可以用此性质解释，请选出序号：_______
①酒香不怕巷子深②衣柜中的樟脑球,过一段时间后体积变小③打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘空中飞舞 ④50mL水和50mL酒精混合体积小于100mL杨sir化学，侵权必究
（2）为证明这个性质，小明设计了如图装置进行实验，打开右端弹簧夹，挤捏装有浓氨水的滴管，使棉花团湿润，滤纸条上的现象为____________________
（3）冬天湿衣服干得慢，夏天湿衣服干的快，请从微观的角度解释：_____________________
【答案】分子在不断的运动 ①② 酚酞液滴由右向左逐渐变红 温度越高，分子运动速度越快
【解析】
（1）“遥知不是雪，为有暗香来”，诗人在远处就能闻到淡淡的香味，是因为花香中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使诗人闻到花香，故填：分子在不断的运动。
（2）①酒香不怕巷子深说明分子在不断的运动；②衣柜中的樟脑球,过一段时间后体积变小，分子在不断的运动；③打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘空中飞舞，宏观现象不能用微观知识解释；④50mL水和50mL酒精混合体积小于100mL，是因为分子之间有间隔。故答案填：①②。
（3）挤捏装有浓氨水的滴管，使棉花团湿润，氨气分子从棉花上逐渐扩散到试管中，因此，滤纸条上的酚酥溶液会从右向左依次变为红色。故填：酚酞液滴由右向左逐渐变红。
（4）冬天湿衣服干得慢，夏天湿衣服干的快，因为温度越高，分子运动速率越快，故填：温度越高，分子运动速度越快。
11．吴梁在距一支粉笔的粗端2cm处点上一滴蓝墨水，将粉笔插入盛有酒精的培养皿中。过了一段时间，吴梁发现随着酒精的上升，蓝墨水也在粉笔上不断移动，最后蓝墨水在粉笔上分为两个区域，上半部分是蓝色，下半部分是紫色（如图所示）．根据上述现象回答下列问题：
（1）蓝墨水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）由此实验可以作出的推测是 （填序号）。
①用滤纸条代替粉笔重复上述实验，也能得到相似的实验现象
②不同分子在同种介质（如粉笔）中的运动速度不同
③不能用上述实验的原理分离混合物。
【答案】（1）混合物；（2）①②。
【解析】（1）蓝墨水含有色素和水，故属于混合物；
（2）由此实验可以看出：酒精分子和色素分子在同种介质（如粉笔）中的运动速度不同；滤纸条和粉笔在该实验中所起作用相同，故用滤纸条代替粉笔重复上述实验，也能得到相似的实验现象。该实验的原理不能分离混合物。
12.利用实验探究分子运动现象，按要求回答下列问题。
（1）实验1是按课本进行的一个化学实验，甲烧杯中的实验现象是 。
（2）实验2如下操作：分别用两支胶头滴管吸入约1mL浓氨水，立刻用单孔橡皮塞固定，如图将橡胶塞塞入试管中，并将B试管放置在盛 有热水的烧杯中，同时挤压胶头滴管，观察几分钟。 ①实验2的实验现象为 ， ；实验2得出关于分子的结论是 ； 。
②请举生活实例，验证实验2得出的结论 。
【答案】（1）溶液变红色； （2）①滴有酚酞溶液的棉花变红色，并且B比A中的先变红色；分子是不断运动的；温度越高运动的越快；
②将相同质量的蔗糖同时放入等体积的冷水和热水中，观察到热水的蔗糖首先完全溶解。
【解析】：（1）甲烧杯中的实验现象是溶液变红色，是因为浓氨水中的氨分子是不断运动的，运动到甲中时，和水结合生成氨水，氨水显碱 性，能使酚酞溶液变红色。 故填：溶液变红色； （2）①实验2中，滴有酚酞溶液的棉花变红色，并且B比A中的先变红色，两个实验对比可得出关于分子的结论是分子是不断运动的、温 度越高运动的越快； 故填：滴有酚酞溶液的棉花变红色，并且B比A中的先变红色；分子是不断运动的；温度越高运动的越快； ②将相同质量的蔗糖同时放入等体积的冷水和热水中，观察到热水的蔗糖首先完全溶解，这一现象说明分子是不断运动的，且温度越高运 动的越快；故填：将相同质量的蔗糖同时放入等体积的冷水和热水中，观察到热水的蔗糖首先完全溶解。
13.某同学设计了如下图所示的实验装置探究“分子的性质”，请回答下列问题：
（进行实验）
（1）图1是课本中某个探究实验，几分钟后该实验中可以看到的现象是____________；其中烧杯乙的作用__________________；通过该实验可以得出或推到出一些结论：①分子在不断运动；②__________________；（答一条即可）
（实验改进）同学们经过讨论后认为，图Ⅰ所示装置虽能证明分子的性质，但不能证明影响分子性质的因素，于是又设计了如图Ⅱ所示的装置。
（2）在U型管的两个管口分别放入卷成简状的棉纱布，并用橡皮塞塞紧。用注射器吸取2mL酚酞溶液从橡皮塞慢慢注入棉纱布上，使其润湿，从另一管口插入吸取了浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套相同的装置，将其中一套装置的下端放入热水中，从A、C端向两支U型管注入浓氨水，几分钟后看到的现象是__________________，该现象说明了__________________。
（反思与评价）
（3）图Ⅱ所示的实验方法相对于图Ⅰ所示的实验方法的优点____________（写一点）。
【答案】
（1） 甲中酚酞溶液变红，乙不变红 对比作用 氨水具有挥发性
（2） BD棉纱布变红，D先变红，B后变红 分子不断运动，温度越高运动越快
（3）减少污染；可以验证温度对分子运动的影响
【分析】
（1）浓氨水易挥发，会发出氨气分子是不断运动的，运动到甲烧杯与水结合形成氨水，酚酞溶液变红色，其中烧杯乙接触不到氨气，不变红，烧杯乙的作用是对比实验；通过该实验可以得出或推到出一些结论：①分子在不断运动：②氨水具有挥发性。
（2）两套实验装置，一套热水加热，一套不加热，分子是不断运动的，温度越高，运动越快，故棉纱布D比棉纱布B先变红，故填：BD棉纱布变红，D先变红，B后变红；分子不断运动，温度越高运动越快。
（3）图II后所示的实验方法相对于图I所示的实验方法，装置始终密闭，减少污染，还可以验证温度对分子运动的影响，故填：减少污染；可以验证温度对分子运动的影响。
14.图Ⅰ是小红设计的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对小红的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5 mL蒸馏水，各滴入2滴无色酚酞，振荡，观察溶液颜色；
b. 在A、D试管中分别加入2 mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按图Ⅱ所示装置连接好，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试管放滴有酚酞的蒸馏水的目的是________________。
(2)进行操作b时观察到的现象是_______________________________________
(3)对比改进前的实验，改进后实验的优点是_______________________________
__________________________________________________________ (写两条)。
【答案】（1）做对照实验
（2）C比B先变红
（3）减少污染（或不但证明了分子是不断运动的，还证明了温度对分子运动的影响，合理即可）
【解析】（1）E试管放滴有酚酞的蒸馏水的目的是做对照试验。
（2）在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡胶塞的导管按题图II连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，在热水中分子的运动速率快，故可以观察到C中变红得快，B中变红得慢，即C比B先变红。
（3）对比改进前的实验，改进后实验在密闭容器中进行，减少污染，有利于环境保护；另外改进后的实验不但证明了分子是不断运动的，还证明了温度对分子运动的影响。
15．学习贵在创新。如兴趣小组进行以下实验，探究微粒的性质。
（一）如图所示，烧杯甲中装有20mL蒸馏水，并滴入了几滴酚酞溶液，在烧杯乙中装有10mL浓氨水。用一个大烧杯将甲、乙两个小烧杯罩在一起。一段时间后，甲烧杯中的溶液由无色变为红色。关于酚酞变红，兴趣小组同学们提出了三种猜想：
猜想一：从乙烧杯中蒸发出水蒸气，部分水分子运动进入甲烧杯，水使酚酞变红；
猜想二：从乙烧杯中挥发出氨气，部分氨气分子运动进入甲烧杯，氨气使酚酞变红；
猜想三：从乙烧杯中挥发出氨气，部分氨气分子运动进入甲烧杯与水结合形成氨水，氨水使酚酞变红。
（1）同学们经过讨论后一致认为猜想一是不可能的，理由是_____。
（2）为了探究另外两种猜想是否正确，同学们设计了如下实验方案，请填表。
实验操作 实验现象 实验结论
将一张滤纸浸入酚酞溶液中，1分钟后取出，悬挂在通风处晾干，用剪刀将其剪成两片 将其中一片干燥滤纸放入收集满氨气的集气瓶中 滤纸不变色 氨气_____（选填“能”或“不能”）使酚酞变红，猜想二_____（选填“正确”或“错误”）
在另一片滤纸上滴几滴蒸馏水，再放入收集满氨气的集气瓶中 滤纸变成红色 氨气溶解在水中形成氨水，氨水能使酚酞变红，猜想三_____（选填“正确”或“错误”）
课堂上老师按图1装置进行分子运动探究实验时，同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，课后在老师的指导下，化学兴趣小组对原实验装置进行了改进，改进装置如图Ⅱ所示（夹持装置已省略）。同学们在A试管中倒入适量浓氨水，B试管中放入一张滴有酚酞溶液的滤纸，立即用带橡皮塞的导管按图Ⅱ连接好。一段时间后观察到滤纸变红。
（3）同学们发现滤纸需等待较长时间才变红，采取给试管加热的方法就很快观察到了现象，请从微观角度解释其原因_____。
于是同学们又对图Ⅱ实验装置进行了如图Ⅲ改进，并进行如下操作：
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Ⅲ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）
（4）E试管放有酚酞溶液的目的是_____。
（5）对比图Ⅱ实验装置，改进后实验的优点是_____。
（二）另一组同学设计实验如图Ⅳ所示，在一个玻璃杯中放入约50mL水，向水中放入一大块糖块，在容器外壁沿液面画一条水平线。能说明糖分子是在不断向水中运动而不是发生反应，对应的现象是糖块消失、整杯糖水变_____；糖充分溶解后液面比水平线_____（请在横线上填“高”或“低”或“相平”），同时还可以说明_____（用微粒观点）。
【答案】甲烧杯中含水，溶液不变红，说明水不能使无色酚酞试液变红 不能 错误 正确 温度升高，分子的运动速率加快 对照实验，说明空气中的物质不能使无色酚酞试液变红 可以得出在不同温度条件下，分子运动的剧烈程度的差异 甜 低 分子之间存在间隔
【解析】（一）（1）甲中含有水，溶液不变红，说明水不能使无色酚酞试液变红，故猜想一是不可能的；
（2）将一张滤纸浸入酚酞溶液中，1分钟后取出，悬挂在通风处晾干，用剪刀将其剪成两片，将其中一片干燥滤纸放入收集满氨气的集气瓶中，滤纸不变色，说明氨气不能使酚酞变红；猜想二错误；
在另一片滤纸上滴几滴蒸馏水，再放入收集满氨气的集气瓶中，滤纸变成红色，氨气溶解在水中形成氨水，氨水能使酚酞变红，故猜想三正确；
（3）常温下，滤纸需等待较长时间才变红，采取给试管加热的方法就很快观察到了现象，是因为，温度升高，分子的运动速率加快；
分析讨论：（4）E试管放有酚酞溶液的目的是：对照实验，证明不是空气中的物质使酚酞变红；
（5）图Ⅱ实验装置在常温下进行，而改进后实验分别在常温和加热的条件下进行实验，故优点是：可以得出在不同温度条件下，分子运动的剧烈程度的差异；
（二）糖分子不断向水中扩散，故对应的现象是：糖块消失，整杯糖水变填；糖充分溶解后液面比水平线低，是因为分子之间存在间隔，糖分子和水分子不断扩散。
16.某同学设计了如下图所示的实验装置探究“分子的性质”，请根据图回答下列问题：
（进行实验）图Ⅰ是课本中的某个探究实验，几分钟后烧杯甲中可观察到的现象____________，此实验说明了分子_______________。
（实验改进）老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进（如图Ⅱ所示），并进行了下列操作：
①取一长条形滤纸，等距离滴加无色酚酞试液；
②将滴加了无色酚酞的长条形滤纸放入洁净的试管中，并在试管口塞一团脱脂棉；
③再往脱脂棉上滴加几滴浓氨水，几分钟后可观察到的现象是__________________。
（分析讨论）
（1）改进后图Ⅱ所示装置的主要优点是______________。为防止刺激性气体污染空气，还可以在试管口塞一个橡皮塞。
（2）实验时，若图Ⅱ滤纸条的现象不明显，应当进行的改进操作是_____________________。
（3）实验过程中，若发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色，产生这种现象的原因可能是_______________。
（拓展延伸）同学们经过讨论后认为，图Ⅰ和图Ⅱ所示装置虽能够证明分子的性质，但无法证明影响分子性质的因素，于是又设计了图Ⅲ和图Ⅳ所示装置。
（4）按图Ⅲ和图Ⅳ所示装置操作，几分钟后烧杯B中溶液现象有何不同_________________。
（5）对比图Ⅲ和图Ⅳ的实验现象，说明了_______________。
【答案】烧杯甲中的酚酞溶液变红 在不停地运动 长条形滤纸条上的酚酞点从右到左依次变红 节约药品，减少污染物的排放 在试管下面放一张白纸 氨水和酚酞试液位置放反了 图Ⅲ所示装置中，烧杯B变红的速率较慢，图IV所示装置中，烧杯B变红的速率较快 分子的运动速率受温度影响，且温度越高，分子运动速率越快
【解析】[进行实验]氨水溶液呈碱性，能使酚酞试液变红，几分钟后烧杯甲中可观察到的现象是烧杯甲中的酚酞溶液变红，此实验说明了分子在不停地运动；
[实验改进]几分钟后可观察到的现象是长条形滤纸条上的酚酞点从右到左依次变红，该实验说明了分子在不停地运动；
[分析讨论]（1）改进后图II所示装置的主要优点是药品用量少，可以达到节约药品的目的，同时可以减少污染物的排放；
（2）若实验II的现象不明显，应当进行的改进操作是为了便于观察到颜色及颜色变化，在试管下面放一张白纸；
（3）实验过程中，若发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色，产生这种现象的原因可能是氨水和酚酞试液位置放反了，或者氨水和酚酞试液都放在了棉花团上；
[拓展延伸]（4）按照图Ⅲ和图IV所示装置操作、几分钟后烧杯B中溶液变化：图Ⅲ所示装置中，烧杯B变红的速率较慢，图IV所示装置中，烧杯B变红的速率较快；
（5）对比图Ⅲ和图IV所示的装置，说明了分子的运动速率受温度影响，且温度越高，分子运动速率越快（分子运动跟温度有关系）。
1．（2022河北中考）如图4所示，封闭在注射器中的空气被压缩后，气体分子的
A．个数减少 B．质量减小
C．间隔减小 D．种类减少
【答案】C
【解析】A.封闭在注射器中的空气只是被压缩，气体分子的数量并没有减少，所以A错误；
B.封闭在注射器中的空气只是被压缩，气体分子的质量并没有减少，所以B错误；
C.封闭在注射器中的空气被压缩后，气体分子的种类、数量、质量都没有变化，只是分子间的间隔减小，所以气体的体积减小，所以C正确；
D.封闭在注射器中的空气只是被压缩，气体分子的种类并没有减少，所以D错误。
2．（2021河北中考）按图所示进行实验。当观察到热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是
A．温度越高，分子质量越小 B．温度越高，分子体积越大
C．温度越高，分子间隔越小 D．温度越高，分子运动越快
【答案】D
【解析】分子是不断运动的，分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快。
故选D。
3．（2022广州中考）如图所示，检查装置气密性时观察到导管口有气泡冒出，对此现象的微观解释正确的是（ ）
A. 装置内气体分子的数目增多
B. 装置内气体分子的间隔变大
C. 装置内气体分子的种类发生变化
D. 装置内气体分子的大小发生变化
【答案】B
【解析】检查装置气密性是利用了空气热胀冷缩的原理，温度升高，装置内气体分子间间隔受热变大；
故选B。专题04 探究分子运动现象
实验一：探究分子运动的实验
【注意】大烧杯的作用：防止氨分子扩散到空气中对空气造成污染(或将氨分子局限在一定的空间内运动，浓度增大，使实验现象明显)。
1.实验步骤
（1）向盛有约20 mL蒸馏水的小烧杯A中加入5~6滴酚酞溶液，搅拌均匀，观察溶液的颜色。
（2）从烧杯A中取少量溶液于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，观察溶液颜色的变化。
（3）另取一个小烧杯B，加入约5 mL浓氨水。用一个大烧杯或水槽罩住A、B两个小烧杯(如图所示 )，观察现象。
2.实验现象：B烧杯中的溶液变为红色，A烧杯中的溶液不变色。
3.原因分析：浓氨水有挥发性，A中的氨分子运动到B中与水反应生成氨水，氨水显碱性，使酚酞溶液变红。
4.实验结论：分子在不断地运动。
5.实验评价:（1）污染空气。
（2）药品浪费较大。
（3）实验用时偏长，约需要4～5分钟才能观察到明显现象。
（4）原装置在讲台上演示时，不能移动，限制了能够观察到实验现象的学生范围。
6.实验装置的改进
改进优点：操作更加简便，实验在密闭装置中进行，减少了氨气的逸出，减少了对空气的污染，更环保，实验所用溶液量较少，节约药品，现象明显
7.其他装置改进
8.实验拓展：比较分子运动的快慢
现象：烧杯中的水都变红了，且红墨水在热水中比在冷水中扩散更快
实验二：水和空气的压缩实验
现象：水不容易被压缩，而空气容易被压缩
说明：1．构成物质的微粒之间有空隙；
2．构成水的微粒空隙很小，构成空气的微粒很大；
实验三：水与酒精的混合实验
现象：充分混合后的液体体积小于混合前的液体体积
说明：同种微粒之间的空隙相同；不同种微粒空隙不同
气体微粒间的空隙大 ，固体、液体微粒间的空隙小。
1.如图所示，在小烧杯A中装入30mL蒸馏水，再滴入3滴酚酞，在小烧杯B中装入30mL浓氨水，用一大烧杯把A、B两个烧杯罩在一起，过一段时间看到的现象是 ，该实验说明 。
一些同学对上述结论有不同看法，主要有以下两种猜测：
第一种：B烧杯中的蒸馏水使酚酞试液变红；
第二种：B烧杯中浓氨水挥发出氨气，扩散到A烧杯中的溶液中使酚酞试液变红。
你认为 猜测正确，为证明这两种猜测，现设计如下的实验（请完成下表）：
实验内容、方法 现象 结论
用洁净的小烧杯取20mL蒸馏水，滴入2～3滴酚酞试液，观察现象 不变色 水 使酚酞变色（填“能”或“不能”，下同）
取一张滤纸，滴入酚酞试液，待晾干后，放在装有浓氨水的试剂瓶上方 酚酞不变色 氨气 使酚酞变色
将少量氨气通入含有酚酞试液的蒸馏水中 溶液变成 色 氨气溶解在水中形成的氨水能使酚酞变色
2.结合如下图所示的实验，回答有关问题：
（1）请从微粒角度解释：图A品红在热水中扩散速度快的原因是___________
（2）如图B所示，用甲乙两支大小相同的注射器，分别吸取等体积的空气和水，用手指顶住注射器末端的小孔，用相同大小的力，将栓塞慢慢推入。
①容易被压缩的注射器是___________（填“甲”或“乙”）。
②通过对比两个实验，可以得出：在相同条件下，空气中的微粒间空隙比水的___________（填“大”或“小”）。
1.如图为探究分子性质的实验，一段时间后滤纸条上小点依次变红，下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A. 浓氨水具有挥发性
B. 分子在不断运动
C. 滤纸条上的酚酞由下到上依次变红
D. 将装置浸入冰水中，滤纸条不变红
2.小明同学对探究分子性质的实验(图1)进行了改进。如图2所示，试管丁、戊中各有一张每隔2厘米滴有一滴酚酞溶液的滤纸条，装有适量浓氨水的小药瓶固定在橡皮塞上，试管丁中小药瓶上的瓶塞已塞紧，试管戊中的小药瓶上无瓶塞，关于图1、图2中的实验有以下说法：
①图2比图1的实验更环保、更节约
②图1和图2的实验均能证明分子在不断的运动
③若将戊浸入冰水中，滤纸条不会变红
④如果丁中没有小药瓶，图2的实验也可达到实验目的
以上说法中错误的是
A．①② B．③④ C．③ D．④
3.下图所示有关微粒的实验解释不正确的是
A．抽去玻璃板后红棕色的二氧化氮气体和空气逐渐混合——微粒在不断运动
B．物质在热水中比在冷水中溶解更快——温度升高，微粒运动加快
C．50mL酒精与50mL水均匀混合后总体积小于100mL——微粒间有空隙
D．空气易被压缩而水不易被压缩——气态物质中微粒大，液态物质中微粒小
4.实验课中同学们设计了如下四个实验，经分析推理可知，其中不能达到目的的是（ ）
A. 探究分子运动 B. 探究活性炭的吸附性
C. 测定空气中氧气的含量 D. 探究化学反应中能量的变化
5.如下图所示，“分子运动现象的实验”：
(1)观察到的现象是___________。
(2)从微观的角度得到的结论是___________。
(3)氨水能使酚酞变色是因为氨水呈碱性，碱性属于___________(物理或化学)性质。
6.某兴趣小组做以下实验探究分子的运动．请回答实验中的有关问题：
（1）实验Ⅰ：在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2～3滴酚酞试液，再向其中滴加浓氨水。由实验得出的结论有______________________________。
（2）实验Ⅱ（如上图中甲所示）：烧杯B中的现象是______________________________；产生这一现象的原因是________________________________________。
（3）为使实验结论准确可靠，兴趣小组设计实验III（如图乙所示）作为对比实验。你认为有无必要__________，理由是________________________________________。
7．把分别充满红棕色NO2气体和无色H2的集气瓶，按照右图方式放置，然后把两瓶中间的玻璃片抽走，使两瓶口密合在一起，很长一段时间过后会看到上下两瓶气体的颜色一致，都变成浅红棕色．如何能快速的看到同样现象？由此现象直接得出的结论是什么？ ．
8.某同学进行有关分子性质的探究实验：
(1)在试管中(如图1)的滤纸条上相间滴有无色酚酞溶液，试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花，试管中看到的现象是___________，此现象说明了：___________。
(2)已知浓氨水能使无色酚酞试液变红，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(即氯化铵固体)。写出氨气与氯化氢气体发生反应的文字或符号表达式___________。
(3)由于分子质量小，所以化学上引入了分子的相对质量来表示分子的质量，即相对分子质量。氨气分子的相对质量是17，氯化氢分子的相对质量是36.5.如图2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。发现C处产生的白烟较多。由此可知，分子的运动速率与相对分子质量的关系是___________。
9.用下图装置研究分子的性质。
（1）挤出浓氨水，A中观察到的实验现象是___________________。说明分子的性质是_____________。
（2）本实验还说明了分子运动速率与温度有关，温度越高分子运动速率越_______（填“快”或“慢”）。
10.我们学习了《物质的奥秘》这一章节，宏观现象可以从微观的角度进行探析，请回答下列问题：
（1）“遥知不是雪，为有暗香来”这句诗说明分子哪一基本性质？________________,下列哪些事实可以用此性质解释，请选出序号：_______
①酒香不怕巷子深②衣柜中的樟脑球,过一段时间后体积变小③打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘空中飞舞 ④50mL水和50mL酒精混合体积小于100mL杨sir化学，侵权必究
（2）为证明这个性质，小明设计了如图装置进行实验，打开右端弹簧夹，挤捏装有浓氨水的滴管，使棉花团湿润，滤纸条上的现象为____________________
（3）冬天湿衣服干得慢，夏天湿衣服干的快，请从微观的角度解释：_____________________
11．吴梁在距一支粉笔的粗端2cm处点上一滴蓝墨水，将粉笔插入盛有酒精的培养皿中。过了一段时间，吴梁发现随着酒精的上升，蓝墨水也在粉笔上不断移动，最后蓝墨水在粉笔上分为两个区域，上半部分是蓝色，下半部分是紫色（如图所示）．根据上述现象回答下列问题：
（1）蓝墨水属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）由此实验可以作出的推测是 （填序号）。
①用滤纸条代替粉笔重复上述实验，也能得到相似的实验现象
②不同分子在同种介质（如粉笔）中的运动速度不同
③不能用上述实验的原理分离混合物。
12.利用实验探究分子运动现象，按要求回答下列问题。
（1）实验1是按课本进行的一个化学实验，甲烧杯中的实验现象是 。
（2）实验2如下操作：分别用两支胶头滴管吸入约1mL浓氨水，立刻用单孔橡皮塞固定，如图将橡胶塞塞入试管中，并将B试管放置在盛 有热水的烧杯中，同时挤压胶头滴管，观察几分钟。 ①实验2的实验现象为 ， ；实验2得出关于分子的结论是 ； 。
②请举生活实例，验证实验2得出的结论 。
13.某同学设计了如下图所示的实验装置探究“分子的性质”，请回答下列问题：
（进行实验）
（1）图1是课本中某个探究实验，几分钟后该实验中可以看到的现象是____________；其中烧杯乙的作用__________________；通过该实验可以得出或推到出一些结论：①分子在不断运动；②__________________；（答一条即可）
（实验改进）同学们经过讨论后认为，图Ⅰ所示装置虽能证明分子的性质，但不能证明影响分子性质的因素，于是又设计了如图Ⅱ所示的装置。
（2）在U型管的两个管口分别放入卷成简状的棉纱布，并用橡皮塞塞紧。用注射器吸取2mL酚酞溶液从橡皮塞慢慢注入棉纱布上，使其润湿，从另一管口插入吸取了浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套相同的装置，将其中一套装置的下端放入热水中，从A、C端向两支U型管注入浓氨水，几分钟后看到的现象是__________________，该现象说明了__________________。
（反思与评价）
（3）图Ⅱ所示的实验方法相对于图Ⅰ所示的实验方法的优点____________（写一点）。
14.图Ⅰ是小红设计的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对小红的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5 mL蒸馏水，各滴入2滴无色酚酞，振荡，观察溶液颜色；
b. 在A、D试管中分别加入2 mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按图Ⅱ所示装置连接好，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试管放滴有酚酞的蒸馏水的目的是________________。
(2)进行操作b时观察到的现象是_______________________________________
(3)对比改进前的实验，改进后实验的优点是_______________________________
__________________________________________________________ (写两条)。
15．学习贵在创新。如兴趣小组进行以下实验，探究微粒的性质。
（一）如图所示，烧杯甲中装有20mL蒸馏水，并滴入了几滴酚酞溶液，在烧杯乙中装有10mL浓氨水。用一个大烧杯将甲、乙两个小烧杯罩在一起。一段时间后，甲烧杯中的溶液由无色变为红色。关于酚酞变红，兴趣小组同学们提出了三种猜想：
猜想一：从乙烧杯中蒸发出水蒸气，部分水分子运动进入甲烧杯，水使酚酞变红；
猜想二：从乙烧杯中挥发出氨气，部分氨气分子运动进入甲烧杯，氨气使酚酞变红；
猜想三：从乙烧杯中挥发出氨气，部分氨气分子运动进入甲烧杯与水结合形成氨水，氨水使酚酞变红。
（1）同学们经过讨论后一致认为猜想一是不可能的，理由是_____。
（2）为了探究另外两种猜想是否正确，同学们设计了如下实验方案，请填表。
实验操作 实验现象 实验结论
将一张滤纸浸入酚酞溶液中，1分钟后取出，悬挂在通风处晾干，用剪刀将其剪成两片 将其中一片干燥滤纸放入收集满氨气的集气瓶中 滤纸不变色 氨气_____（选填“能”或“不能”）使酚酞变红，猜想二_____（选填“正确”或“错误”）
在另一片滤纸上滴几滴蒸馏水，再放入收集满氨气的集气瓶中 滤纸变成红色 氨气溶解在水中形成氨水，氨水能使酚酞变红，猜想三_____（选填“正确”或“错误”）
课堂上老师按图1装置进行分子运动探究实验时，同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，课后在老师的指导下，化学兴趣小组对原实验装置进行了改进，改进装置如图Ⅱ所示（夹持装置已省略）。同学们在A试管中倒入适量浓氨水，B试管中放入一张滴有酚酞溶液的滤纸，立即用带橡皮塞的导管按图Ⅱ连接好。一段时间后观察到滤纸变红。
（3）同学们发现滤纸需等待较长时间才变红，采取给试管加热的方法就很快观察到了现象，请从微观角度解释其原因_____。
于是同学们又对图Ⅱ实验装置进行了如图Ⅲ改进，并进行如下操作：
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Ⅲ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）
（4）E试管放有酚酞溶液的目的是_____。
（5）对比图Ⅱ实验装置，改进后实验的优点是_____。
（二）另一组同学设计实验如图Ⅳ所示，在一个玻璃杯中放入约50mL水，向水中放入一大块糖块，在容器外壁沿液面画一条水平线。能说明糖分子是在不断向水中运动而不是发生反应，对应的现象是糖块消失、整杯糖水变_____；糖充分溶解后液面比水平线_____（请在横线上填“高”或“低”或“相平”），同时还可以说明_____（用微粒观点）。
16.某同学设计了如下图所示的实验装置探究“分子的性质”，请根据图回答下列问题：
（进行实验）图Ⅰ是课本中的某个探究实验，几分钟后烧杯甲中可观察到的现象____________，此实验说明了分子_______________。
（实验改进）老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进（如图Ⅱ所示），并进行了下列操作：
①取一长条形滤纸，等距离滴加无色酚酞试液；
②将滴加了无色酚酞的长条形滤纸放入洁净的试管中，并在试管口塞一团脱脂棉；
③再往脱脂棉上滴加几滴浓氨水，几分钟后可观察到的现象是__________________。
（分析讨论）
（1）改进后图Ⅱ所示装置的主要优点是______________。为防止刺激性气体污染空气，还可以在试管口塞一个橡皮塞。
（2）实验时，若图Ⅱ滤纸条的现象不明显，应当进行的改进操作是_____________________。
（3）实验过程中，若发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色，产生这种现象的原因可能是_______________。
（拓展延伸）同学们经过讨论后认为，图Ⅰ和图Ⅱ所示装置虽能够证明分子的性质，但无法证明影响分子性质的因素，于是又设计了图Ⅲ和图Ⅳ所示装置。
（4）按图Ⅲ和图Ⅳ所示装置操作，几分钟后烧杯B中溶液现象有何不同_________________。
（5）对比图Ⅲ和图Ⅳ的实验现象，说明了_______________。
1．（2022河北中考）如图4所示，封闭在注射器中的空气被压缩后，气体分子的
A．个数减少 B．质量减小
C．间隔减小 D．种类减少
2．（2021河北中考）按图所示进行实验。当观察到热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是
A．温度越高，分子质量越小 B．温度越高，分子体积越大
C．温度越高，分子间隔越小 D．温度越高，分子运动越快
3（2022广州中考）如图所示，检查装置气密性时观察到导管口有气泡冒出，对此现象的微观解释正确的是（ ）
A. 装置内气体分子的数目增多
B. 装置内气体分子的间隔变大
C. 装置内气体分子的种类发生变化
D. 装置内气体分子的大小发生变化
