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1、初中化学竞赛精选探究题第1页，共13页，编辑于2022年，星期五 已知明矾已知明矾KAl(SOKAl(SO4 4)2 212H12H2 2O O在水中可解离出在水中可解离出K K+、AlAl3+3+和和SOSO4 42-2-。小萍同学为探究明矾中何种离子起净水作用，做了如下实验，请小萍同学为探究明矾中何种离子起净水作用，做了如下实验，请你帮她完成实验报告。你帮她完成实验报告。实验操作实验操作实验现象实验现象结论结论在一杯浑浊的水中加少在一杯浑浊的水中加少量量Al2(SOSO4 4)3 3，静置，静置Al2(SOSO4 4)3 3起净水起净水作用作用在一杯浑浊的水中加少在一杯浑浊的水中加少量量K
2、Cl，静置，静置烧杯中的水仍烧杯中的水仍然浑浊然浑浊有同学认为以上方案中只是证明了：有同学认为以上方案中只是证明了：Al2(SOSO4 4)3 3可以净水，可以净水，K K+不能净水，不能净水，不够完善。不够完善。请你仔细分析以上实验报告并将你完善实验所用的试剂及的目填入请你仔细分析以上实验报告并将你完善实验所用的试剂及的目填入下表中：下表中：使用的试剂使用的试剂实验目的实验目的第2页，共13页，编辑于2022年，星期五3、探究物质的结构习题、探究物质的结构习题 探究原子结构的奥秘探究原子结构的奥秘情景提供情景提供：19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，世纪以前，人们一直以为原子是不可分的
3、，直到直到1887年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起 人们对人们对 原子结构模型的探索原子结构模型的探索产生疑问产生疑问：电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着 带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？查阅资料查阅资料：1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子粒子轰击轰击金箔实验。实验做法如图金箔实验。实验做法如图第3页，共13页，编辑于2022年，星期五1.放射源放射源放射性物质放出放射性物质放出粒子（带正电荷粒子（带正电
4、荷)，质量是电子，质量是电子质量的质量的7000倍倍2.金箔金箔作为把子作为把子,厚度厚度1um,重叠了重叠了3000层左右的原子层左右的原子3.荧光屏荧光屏粒子打在上面发出闪光粒子打在上面发出闪光4.显微镜显微镜通过显微镜观察闪光，且通过通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察度转动可观察不同不同 角度角度粒子的到达情况粒子的到达情况实验表明实验表明：绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进进,但是有少数但是有少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒粒子的偏转超过子的偏转超过90,有的甚至几乎达到有的甚至几乎达到
5、180,像是被金箔弹了回来像是被金箔弹了回来 第4页，共13页，编辑于2022年，星期五卢瑟福的疑问卢瑟福的疑问：根据汤姆生发现电子并对原子模型计算的结果，根据汤姆生发现电子并对原子模型计算的结果，及解释及解释 粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样粒子遇到电子后，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，而结果却出乎意料，运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的否则大角度的散射是不可能的。问题与讨论问题与讨论：1.若质子质量，正电荷在原子内均匀分布，极
6、少数若质子质量，正电荷在原子内均匀分布，极少数粒子会发生粒子会发生大角度散射吗？大角度散射吗？_（填会或不会）。卢瑟福所说的（填会或不会）。卢瑟福所说的“除非原子除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的中的“很小的结构很小的结构”指的指的是是_。2.1umum金箔包含了金箔包含了30003000层金原子，绝大多数层金原子，绝大多数粒子穿过后方向不粒子穿过后方向不变，说明（变，说明（）A.原子间隙很大原子间隙很大 B.原子内部绝大部分空间是空的原子内部绝大部分空间是空的 第5页，共13页，编辑于2022年，星期五3.科学家对原子结构的探究经历了三个过
7、程科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过通过粒子散射实验，你认为原子结构为以下的（粒子散射实验，你认为原子结构为以下的（）A.道耳道耳 顿模型顿模型 B.汤姆生模型汤姆生模型 C.卢瑟福卢瑟福模模型型特点特点：不可再分不可再分 特点特点：正负电荷正负电荷 特点特点：核位于正中，核位于正中，的实心球体的实心球体 均匀分布均匀分布 质量集中在核上质量集中在核上+_第6页，共13页，编辑于2022年，星期五(05福建福州课改福建福州课改)在学校的元旦联欢会上，某同学表在学校的元旦联欢会上，某同学表演了演了“水能生火水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉粉末的脱
8、脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小军很感兴趣，末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小军很感兴趣，于是，他和同学们进行探究。于是，他和同学们进行探究。【提出问题】【提出问题】过氧化钠与水反过氧化钠与水反应生成了什么物质应生成了什么物质?为什么脱为什么脱脂棉会燃烧脂棉会燃烧?【猜想】【猜想】可能有一种气体和可能有一种气体和另一种物质生成另一种物质生成 反应过程中可能有能量变化反应过程中可能有能量变化【设计装置】【设计装置】如右图所示如右图所示【实验探究】【实验探究】实验一：探究反应后生成的气体是什么实验一：探究反应后生成的气体是什么?(1)打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度打开右图装置中分液
9、漏斗的活塞，控制滴加水的速度H2OH2O吸滤瓶吸滤瓶PNa2O2第7页，共13页，编辑于2022年，星期五观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条处，木条复燃。说明生成的气体是复燃。说明生成的气体是 。(2)实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：产生该现象的原因：。实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么?(1)小张猜想另一种物质是小张猜想另一种物质是Na2CO3，小军认为不可能，小军认为不可能 。小军的依据是
10、：小军的依据是：。为了证实小军的看法，为了证实小军的看法，请你设计一个证明请你设计一个证明CO2不存在的实验不存在的实验。实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 实验结论实验结论 (2)小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的溶液呈性。发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的溶液呈性。【表达】【表达】由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式式 。第8页，共13页，编辑于2022年，星期五 皮蛋味美营养好。高飞同学购得一包标有如下说明的药剂：皮蛋味美营
11、养好。高飞同学购得一包标有如下说明的药剂：原料：碳酸钠、氧化钙、氯化钠原料：碳酸钠、氧化钙、氯化钠制法：将原料溶于冷开水，再将其涂在鲜鸡蛋外面制法：将原料溶于冷开水，再将其涂在鲜鸡蛋外面.数天后制成皮蛋。数天后制成皮蛋。为研究皮蛋腌制机理，高飞同学认为首先要研究浸泡液成份。为研究皮蛋腌制机理，高飞同学认为首先要研究浸泡液成份。实验时，先取适量的上述药剂溶于足量的冷开水，过滤，取滤实验时，先取适量的上述药剂溶于足量的冷开水，过滤，取滤液。液。（1 1）高飞同学认为，滤液中一定含有）高飞同学认为，滤液中一定含有NaOHNaOH和和NaClNaCl。推断含。推断含有有NaOHNaOH的理由是：的理由
12、是：；（2 2）滤液中除一定含有）滤液中除一定含有NaOHNaOH和和NaClNaCl外，还可能含有什么溶质外，还可能含有什么溶质？这是高飞同学将要进一步研究问题。若你是高飞，请你对该？这是高飞同学将要进一步研究问题。若你是高飞，请你对该滤液中可能存在溶质作出一种猜想，并开展探究滤液中可能存在溶质作出一种猜想，并开展探究你的猜想你的猜想：滤液中还可能含有的溶质是：滤液中还可能含有的溶质是 ；你的实验方案你的实验方案：；你将观察到的现象和结论你将观察到的现象和结论：.第9页，共13页，编辑于2022年，星期五(05广东佛山广东佛山)将炉甘石将炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿、赤铜矿(Cu2O)和过量
13、的炭混合后，和过量的炭混合后，加热至加热至800左右，即得到金光闪闪的左右，即得到金光闪闪的“假黄金假黄金”。有同学对。有同学对“假黄假黄金金”的组成进行了以下探究的组成进行了以下探究【查阅资料】【查阅资料】高温时炭可将金属活动顺序表中铝以后的金属氧化物还原成金高温时炭可将金属活动顺序表中铝以后的金属氧化物还原成金属单质属单质ZnCO3高温可分解成金属氧化物。高温可分解成金属氧化物。【提出问题】【提出问题】“假黄金假黄金”的化学组成可能是什么的化学组成可能是什么?【猜想】甲同学对该【猜想】甲同学对该“假黄金假黄金”的组成作了以下三种猜想：的组成作了以下三种猜想：猜想猜想1：可能的单质有：可能的
14、单质有：C、Zn、Cu；猜想猜想2：可能的氧化物有：可能的氧化物有：ZnO、CuO、Cu2O；猜想猜想3：可能是单质和氧化物组成的混合物。：可能是单质和氧化物组成的混合物。【论证】【论证】乙同学经思考和推理后，首先排除了猜想乙同学经思考和推理后，首先排除了猜想 6=-(选填选填、或或)，理由是，理由是 。进而再排除了猜想。进而再排除了猜想 (选填选填、或或)；对余下的一种猜想，乙同学又排除了其中的一种物质，依据是对余下的一种猜想，乙同学又排除了其中的一种物质，依据是 。对余下的两种物质甲和乙同学用实验鉴定该两种物质确实是。对余下的两种物质甲和乙同学用实验鉴定该两种物质确实是“假假黄金黄金”的成
15、分。的成分。第10页，共13页，编辑于2022年，星期五 炎热的夏季，你一定想喝一杯冰水解暑。某冷饮店炎热的夏季，你一定想喝一杯冰水解暑。某冷饮店出售一种特制的冰水，由服务员在水中加入一些雪状的出售一种特制的冰水，由服务员在水中加入一些雪状的物质，该物质一放入水中立即冒出大量气泡，很快就得物质，该物质一放入水中立即冒出大量气泡，很快就得到一杯清凉可口的冰水，饮用时有碳酸饮料的口感。到一杯清凉可口的冰水，饮用时有碳酸饮料的口感。(1)请你判断雪状的物质是请你判断雪状的物质是 ；(2)请你设计两个实验分别验证这种物质的成分。请你设计两个实验分别验证这种物质的成分。操作步骤操作步骤 实验现象实验现象
16、方法一方法一 方法二方法二第11页，共13页，编辑于2022年，星期五新老教材在验证质量守恒定律时，设计了不新老教材在验证质量守恒定律时，设计了不比较合理的方案是比较合理的方案是 ，理由是，理由是 。新教材为何用到石灰水？新教材为何用到石灰水？同的实验方案进行验证，如下图所示：同的实验方案进行验证，如下图所示：新教材新教材旧教材旧教材CuSO4溶液溶液NaOH溶液溶液石灰水石灰水大理石大理石盐酸盐酸第12页，共13页，编辑于2022年，星期五(04南南京京)茶茶叶叶、肉肉松松、膨膨化化食食品品等等常常采采用用真真空空充充气气包包装装，即即将将食食品品装装入入包包装装袋袋，抽抽出出包包装装袋袋内内空空气气，再再充充入入防防止止食食品品变变质质的的气气体体，然然后后封封口口。真真空空充充气气包包装装能能使使食食品品保保持持原原有有色色、香香、味味及及营营养养价价值值，防防止止食食品受压而破碎变形。品受压而破碎变形。提出问题提出问题 充入食品包装袋中的气体是什么？充入食品包装袋中的气体是什么？猜想与验证猜想与验证 可能是可能是N2。实验初步验证的方法及。实验初步验证的方法及现象：现象：。充充 入入 的的 气气 体体 还还 可可 能能 是是：；。第13页，共13页，编辑于2022年，星期五