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科学 第02章 月考--实验探究精选
【绍兴月考】
小明是个科学迷，他为了研究分子的性质，设计了如下实验：甲、乙两相同塑料管壁上各粘有一张相同的滤纸条，滤纸条上每隔2厘米滴有一滴酚酞试液，在橡皮塞上各固定一个小药瓶，里面都装有等量的浓氨水，甲中瓶塞塞紧，乙中不塞瓶塞。知识链接：①浓氨水易挥发；②酚酞试液遇到挥发出来的氨气会变红。
（1）本实验中，甲的作用是 ；
（2）预测实验结果（现象）是 ；
（3）该实验的优点有 （可多选）；
A.环保、节约 B.封闭实验，排除其他影响 C.现象快而明显，操作简单
（4）小李认为该实验只能证明分子会向上运动，不能证明分子在不停地做无规则运动，你觉得可以如何改进？ 。
（5）如果要研究分子运动与温度的关系，请你在本实验基础上继续实验，增加一个步骤： 。
【答案】（1）对照；（2）甲中滤纸条不变红，乙中滤纸条自下而上出现红点；（3）ABC；（4）在塑料管壁上四周都贴上这样的滤纸条，观察红点出现的先后是否有规律；（5）按照乙的条件，重新设置一个管丙，将管丙浸入冰水中，观察红点出现的时间，与乙进行比较。
【解析】（1）本实验中，甲瓶有瓶塞，氨气不能挥发出来，乙瓶敞口，有氨气逸出，甲的作用是与乙瓶形成对照；
（2）甲中无有明显变化，乙瓶敞口，挥发出氨气，酚酞溶液遇到挥发出来的氨气会变红，可以预测实验结果是：甲中滤纸条不变红，乙中滤纸条自下而上出现红点；
（3）该实验装置密闭，需要药品的量少，优点有：环保、节约；封闭实验，排除其他影响，现象快而明显，操作简单；故选ABC；
（4）在塑料管壁上四周都贴上这样的滤纸条，观察红点出现的先后没有规律，可证明分子在不停地做无规则运动；
（5）如果要研究分子运动与温度关系，可在本实验基础上继续实验，增加一个步骤，按照乙的装置条件，重新设置一个管丙，将管丙浸入冰水（与乙瓶温度有较大的差别即可）中，观察红点出现的时间，与乙进行比较。
故答案是：（1）对照；（2）甲中滤纸条不变红，乙中滤纸条自下而上出现红点；（3）ABC；（4）在塑料管壁上四周都贴上这样的滤纸条，观察红点出现的先后是否有规律；（5）按照乙的条件，重新设置一个管丙，将管丙浸入冰水中，观察红点出现的时间，与乙进行比较。
【杭州月考】
氨气（NH3）的水溶液称为氨水，氯化氢（HCl）水溶液称为盐酸。氨水能使pH试纸变蓝，盐酸能使pH试纸变红。浓氨水和浓盐酸都易挥发，有强烈的刺激性气味。某兴趣小组利用浓氨水和浓盐酸探究分子运动速度与相对分子质量的关系。
方案I：在两玻璃片上同时分别滴加少量相同体积的浓氨水和浓盐酸，将2张湿润的pH试纸分别置于距玻璃片上方15厘米处（如图甲），比较2张pH试纸变色的时间。
方案Ⅱ：将一支约35厘米长的玻璃管水平放置，将一湿润的pH试纸置于玻璃管的中间。在玻璃管两端同时分别滴加2滴浓氨水和浓盐酸后，迅速塞上橡皮塞（如图乙），观察pH试纸的颜色变化。
（1）方案I存在两点不足之处，请任意指出其中两点 。
（2）多次进行方案Ⅱ的实验，均观察到试纸先变蓝色，得出的结论是 。为使该结论更具有普遍性，还应进行的实验是 。
【答案】（1）污染环境；在开放的环境中进行实验，实验结果易受环境影响；（2）相对分子质量越小分子运动速度越快；探究其他物质的分子运动速度与相对分子质量的关系。
【解析】（1）通过分析可知，方案I的两点不足之处是：污染环境；在开放的环境中进行实验，实验结果易受环境影响；
（2）多次进行方案Ⅱ的实验，均观察到试纸先变蓝色，得出相对分子质量越小分子运动速度越快的结论。为使该结论更具有普遍性，还应应进行的实验是：探究其他物质的分子运动速度与相对分子质量的关系。
故答案为：（1）污染环境；在开放的环境中进行实验，实验结果易受环境影响；（2）相对分子质量越小分子运动速度越快；探究其他物质的分子运动速度与相对分子质量的关系。
【杭州月考】
某学习探究小组用水电解器电解水（注：图乙中a、b管上标有刻度），测定两管逸出气体的体积，记录数据如下表。请回答：
时间/min 体积/mL 1 2 3 4 5 6 7 8
甲试管中的气体 6 12 20 29 39 49 59 69
乙试管中的气体 2 4 7 11 16 21 26 31
（1）图甲中，检验乙试管中的气体的方法是 。若甲管收集到气体22.4毫升，则乙管理论上应收集到的气体大约 毫升。自第 分钟后管（甲）和管（乙）产生气体的体积比非常接近理论比值。实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2：1，针对这一发现，你认为下列做法可取的是 。
A.反复多次实验查找原因
B.实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功
C.大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水
D.查找实验装置是否漏气
（2）该实验说明水是由 组成的，水电解的文字表达式为 。
（3）水中加入氢氧化钠的好处是 。实验结束后，电解液氢氧化钠溶液的浓度将 （选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”）。
（4）图乙装置，随着实验的进行，漏斗中的液面将 （选填“上升”“下降”“不变”“无法确定”）。
你认为图乙比图甲，所具备的优点有 。
①实验时手不用直接接触有腐蚀性的电解液
②非常方便两极气体的检验
③有刻度，可以直接读出气体的体积
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
（5）图丙是电解水的微观示意图，其中①②③的正确的顺序是 。电解水时发生改变的粒子是 。
【答案】（1）用带火星的木条检验，若能复燃，说明是氧气；11.2；4；ACD；（2）氢元素和氧元素；水氢气+氧气；（3）增强水的导电性；增大；（4）上升；D；（5）②③①；水分子。
【解析】（1）电解水时产生的氧气与氢气的体积比为1：2，由试管内的气体体积可知，甲试管中是氢气，乙试管中是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，则检验乙试管中的气体的方法是用带火星的木条检验，若能复燃，说明是氧气；若甲管收集到气体22.4毫升，则乙管理论上应收集到的气体大约11.2毫升，从实验记录来看，从第4分钟后，气体不再溶解，甲管和乙管产生气体的体积比非常接近理论比值；
A、实验中出现误差，可以反复多次实验查找原因，这种做法可取，故A符合题意；
B、进行化学实验，应有实事求是的科学态度，不能差不多就可以认为实验已经成功，这种做法不可取，故B不符合题意；
C、由于氧气的溶解性大于氢气的溶解性，氢气与氧气的体积比应略大于2：1，这种假设是成立的，故C符合题意；
D、若收集氧气的装置漏气，一定会使氢气和氧气的体积比大于2：1，有这种可能，故D符合题意；
故选：ACD；
（2）该实验说明水由氢元素和氧元素组成，水电解生成氢气和氧气，反应的文字表达式为水氢气+氧气；
（3）水中加入氢氧化钠的好处是增强水的导电性，实验结束后，由于水的质量减小，氢氧化钠的质量不变，则电解液氢氧化钠溶液浓度将增大；
（4）图乙装置，随着实验的进行，两侧玻璃管内不断产生气体，两侧玻璃管内液面下降，则漏斗中的液面将上升，图乙具备的优点有实验时手不用直接接触有腐蚀性的电解液，非常方便两极气体的检验，有刻度，可以读出气体的体积，故选：D；
（5）水分子分解出氢原子和氧原子，两个氢原子结合成一个氢分子，两个氧原子结合成一个氧分子，则图丙是电解水的微观示意图，其中①②③的正确的顺序是②③①，电解水时发生改变的粒子是水分子。
故答案为：（1）用带火星的木条检验，若能复燃，说明是氧气；11.2；4；ACD；（2）氢元素和氧元素；水氢气+氧气；（3）增强水的导电性；增大；（4）上升；D；（5）②③①；水分子。
【宁波月考】
人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计如图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。已知：水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题：
（1）图1中，电解时乙玻璃管中产生气泡的位置在 （选填“a”“b”或“c”）处。
（2）甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
（3）请给如图2所示水电解过程中的微粒运动变化排序 。（填序号）
（4）写出电解水的文字表达式 。
（5）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图3：
①氢氧化钠溶液浓度为5%时，改变电压对电解水速率的影响是 。
②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。
【答案】（1）c。（2）2：1。（3）④③①②。（4）水氢气+氧气。（5）①电压越大，反应速率越快。②电压为12V，氢氧化钠溶液浓度为10%。
【解析】（1）图1中，电解时乙玻璃管中产生气泡的位置在c处。
故答案为：c。
（2）甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1。
故答案为：2：1。
（3）如图2所示水电解过程中的微粒运动变化排序是④（水分子）③（水分子分解成氢原子和氧原子）①（氢原子向负极靠近，氧原子向正极靠近）②（氢原子结合生成氢分子，氧原子结合生成氧分子）。
故答案为：④③①②。
（4）电解水的文字表达式是水氢气+氧气。
故答案为：水氢气+氧气。
（5）由图中信息可知，氢氧化钠溶液浓度越大、电压越高，产生20mL氢气所需时间越短。
①氢氧化钠溶液浓度为5%时，改变电压对电解水速率的影响是电压越大，反应速率越快。
故答案为：电压越大，反应速率越快。
②上述实验中，电解水速率最快的条件是电压为12V，氢氧化钠溶液浓度为10%。
故答案为：电压为12V，氢氧化钠溶液浓度为10%。
【金华月考】
电子带负电，原子不带电，说明原子内部存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布呢？为探究原子的内部结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
【实验现象】绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来。
【假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样，运动方向不会发生明显的改变。除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的偏转是不可能的。
（1）图1中能正确反映实验现象的示意图是 。
（2）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 （填“会”或“不会”）发生大角度散射。卢瑟福说“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”指的是 。
（3）根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，得到图2。其中能说明原子内部绝大部分是空的数据是 点（用字母表示）。
【答案】（1）乙；（2）不会；原子核；（3）C。
【解析】（1）绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来，则图1中能正确反映实验现象的示意图是乙。
（2）除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的偏转是不可能的，若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生大角度散射。卢瑟福说“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”指的是体积很小的原子核。
（3）根据α粒子散射实验，绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，即绝大多数α粒子不改变原来运动方向，不发生偏转，能穿过原子内部的空间，则能说明原子内部绝大部分是空的数据是C点。
故答案为：（1）乙；（2）不会；原子核；（3）C。
【金华月考】
1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体（如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环）、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。
①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。
②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重40g的辐射环磁体，辐射环磁体的孔正对环形金属板的缺口。
③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋（图中未画出），用以向环内“发射α粒子”。
根据演示模型并结合所学知识回答。
（1）固定在环形金属板中央的磁体用来模拟的是原子中的哪一结构 ？
（2）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是 （填字母编号）。
A．直径2cm、重5g B．直径5cm、重40g
C．直径5cm、重5g D．直径2cm、重40g
（3）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情况为： 。
（4）小科同学通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是 （填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”）。
A. B.
C. D.
【答案】（1）原子核；（2）A；（3）大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数发生了小角度的偏转，极少数发生了大角度的偏转；（4）D。
【解析】（1）在卢瑟福的α粒子散射实验中，由于原子核带正电，而α粒子也带正电，因此它们之间会相互排斥。为了模拟这种排斥作用，实验中使用了固定在环形金属板中央的磁体。这个磁体产生的磁场可以模拟原子核对α粒子的排斥力，使得α粒子在接近原子核时受到偏转。因此，这个磁体在这里用来模拟的是原子中的原子核。
（2）因为辐射环磁体的直径为5cm、重为40g，所以选择的“α粒子”的直径应该小一些，2cm是合适的，5cm不合适，所以BC排除。质量也应该小一些，5g是合适的，40g不合适，所以D排除，因此选A。
（3）关于α粒子散射的结果，卢瑟福发现大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子甚至发生了大角度的偏转（偏转角度超过90度，有的甚至几乎达到180度，被反弹回来）。这个现象表明原子核内部大部分是空的。
（4）由于大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数发生了小角度的偏转，极少数发生了大角度的偏转，因此我们需要选择一个能够反映这种分布情况的环形金属板空间构型。选项D中的构型符合这种情况：大多数α粒子沿着直线穿过环形金属板（对应实验结果中的“大多数α粒子几乎不发生偏转”），少数α粒子在穿过环形金属板时发生了小角度的偏转（对应实验结果中的“少数α粒子发生了较大的偏转”），极少数α粒子甚至被反弹回来（对应实验结果中的“极少数α粒子发生了大角度的偏转”）。故答案为D。
故答案为：（1）原子核；（2）A；（3）大多数α粒子几乎不发生偏转，只有少数发生了小角度的偏转，极少数发生了大角度的偏转；（4）D。
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【绍兴月考】
小明是个科学迷，他为了研究分子的性质，设计了如下实验：甲、乙两相同塑料管壁上各粘有一张相同的滤纸条，滤纸条上每隔2厘米滴有一滴酚酞试液，在橡皮塞上各固定一个小药瓶，里面都装有等量的浓氨水，甲中瓶塞塞紧，乙中不塞瓶塞。知识链接：①浓氨水易挥发；②酚酞试液遇到挥发出来的氨气会变红。
（1）本实验中，甲的作用是 ；
（2）预测实验结果（现象）是 ；
（3）该实验的优点有 （可多选）；
A.环保、节约 B.封闭实验，排除其他影响 C.现象快而明显，操作简单
（4）小李认为该实验只能证明分子会向上运动，不能证明分子在不停地做无规则运动，你觉得可以如何改进？ 。
（5）如果要研究分子运动与温度的关系，请你在本实验基础上继续实验，增加一个步骤： 。
【杭州月考】
氨气（NH3）的水溶液称为氨水，氯化氢（HCl）水溶液称为盐酸。氨水能使pH试纸变蓝，盐酸能使pH试纸变红。浓氨水和浓盐酸都易挥发，有强烈的刺激性气味。某兴趣小组利用浓氨水和浓盐酸探究分子运动速度与相对分子质量的关系。
方案I：在两玻璃片上同时分别滴加少量相同体积的浓氨水和浓盐酸，将2张湿润的pH试纸分别置于距玻璃片上方15厘米处（如图甲），比较2张pH试纸变色的时间。
方案Ⅱ：将一支约35厘米长的玻璃管水平放置，将一湿润的pH试纸置于玻璃管的中间。在玻璃管两端同时分别滴加2滴浓氨水和浓盐酸后，迅速塞上橡皮塞（如图乙），观察pH试纸的颜色变化。
（1）方案I存在两点不足之处，请任意指出其中两点 。
（2）多次进行方案Ⅱ的实验，均观察到试纸先变蓝色，得出的结论是 。为使该结论更具有普遍性，还应进行的实验是 。
【杭州月考】
某学习探究小组用水电解器电解水（注：图乙中a、b管上标有刻度），测定两管逸出气体的体积，记录数据如下表。请回答：
时间/min 体积/mL 1 2 3 4 5 6 7 8
甲试管中的气体 6 12 20 29 39 49 59 69
乙试管中的气体 2 4 7 11 16 21 26 31
（1）图甲中，检验乙试管中的气体的方法是 。若甲管收集到气体22.4毫升，则乙管理论上应收集到的气体大约 毫升。自第 分钟后管（甲）和管（乙）产生气体的体积比非常接近理论比值。实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2：1，针对这一发现，你认为下列做法可取的是 。
A.反复多次实验查找原因
B.实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功
C.大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水
D.查找实验装置是否漏气
（2）该实验说明水是由 组成的，水电解的文字表达式为 。
（3）水中加入氢氧化钠的好处是 。实验结束后，电解液氢氧化钠溶液的浓度将 （选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”）。
（4）图乙装置，随着实验的进行，漏斗中的液面将 （选填“上升”“下降”“不变”“无法确定”）。
你认为图乙比图甲，所具备的优点有 。
①实验时手不用直接接触有腐蚀性的电解液
②非常方便两极气体的检验
③有刻度，可以直接读出气体的体积
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
（5）图丙是电解水的微观示意图，其中①②③的正确的顺序是 。电解水时发生改变的粒子是 。
【宁波月考】
人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计如图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。已知：水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题：
（1）图1中，电解时乙玻璃管中产生气泡的位置在 （选填“a”“b”或“c”）处。
（2）甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
（3）请给如图2所示水电解过程中的微粒运动变化排序 。（填序号）
（4）写出电解水的文字表达式 。
（5）电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图3：
①氢氧化钠溶液浓度为5%时，改变电压对电解水速率的影响是 。
②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。
【金华月考】
电子带负电，原子不带电，说明原子内部存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布呢？为探究原子的内部结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
【实验现象】绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来。
【假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样，运动方向不会发生明显的改变。除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的偏转是不可能的。
（1）图1中能正确反映实验现象的示意图是 。
（2）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 （填“会”或“不会”）发生大角度散射。卢瑟福说“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这里的“很小的结构”指的是 。
（3）根据α粒子散射实验，统计不同偏转角度的α粒子数量，得到图2。其中能说明原子内部绝大部分是空的数据是 点（用字母表示）。
【金华月考】
1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体（如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环）、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。
①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。
②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重40g的辐射环磁体，辐射环磁体的孔正对环形金属板的缺口。
③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋（图中未画出），用以向环内“发射α粒子”。
根据演示模型并结合所学知识回答。
（1）固定在环形金属板中央的磁体用来模拟的是原子中的哪一结构 ？
（2）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是 （填字母编号）。
A．直径2cm、重5g B．直径5cm、重40g
C．直径5cm、重5g D．直径2cm、重40g
（3）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情况为： 。
（4）小科同学通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是 （填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”）。
A. B.
C. D.
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