化学科学的特点和化学研究基本方法试题 高考化学考前专项复习（含解析）

化学科学的特点和化学研究基本方法
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于化学科学说法错误的是
A．化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质
B．化学可以识别、改变和制造分子
C．现代量子化学理论使化学研究完全摆脱了繁琐的化学实验
D．化学科学为环境问题的解决提供了有力的保障
2．化学源自生活和生产实践，并随着人类社会的进步而不断发展。下列关于化学史的描述错误的是
A．门捷列夫发现了元素周期律
B．拉瓦锡提出了燃素学说
C．阿伏加德罗提出了分子学说
D．我国在 20 世纪首次人工合成的两种有机物，为人类揭开生命奥秘作出了贡献
3．物质发生化学反应时，下列量值在反应前后肯定不发生变化的是 （ ）
A．物质的种类 B．原子总数
C．分子总数 D．物质所具有的总能量
4．下列关于“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”实验的说法中正确的是
A．配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液，需称量3g氯化钠
B．用托盘天平称量所需氯化钠时，左盘放砝码，右盘放药品
C．溶解药品时使用玻璃棒搅拌可增大药品的溶解度
D．装瓶时，有少量溶液洒出，溶质质量分数减小
5．人们对物质性质的研究是一种科学探究的过程，这种研究过程的科学组合应该是
A．预测物质的性质→观察物质的外观→实验和观察→解释和结论
B．观察物质的外观→预测物质的性质→解释和结论→实验和观察
C．预测物质的性质→观察物质的外观→解释和结论→实验和观察
D．观察物质的外观→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论
6．2016年诺贝尔化学奖授予借助某些金属离子制造出复杂新分子，从而合成分子机器的三位科学家，合成新分子过程模拟如下：
下列有关信息错误的是
A．图中新月形分子和环状分子“组合”在一起，铜离子起关键作用
B．利用此方式可以合成新分子，同时也可能创造一种全新“机械键”
C．在创造新分子技术中，铜离子是唯一可以借助的金属离子
D．此技术可以“互锁”合成分子，甚至成更复杂的分子
7．2016年诺化学奖授予在“分子机器的设计与合成”领域作出贡献的三位科学家。他们利用原子、分子的组合，制作了最小的分子马达和分子车。下列说法错误的是（ ）
A．化学是一门具有创造性的科学，化学的特征是认识分子和制造分子
B．化学是在原子、分子的水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的重要的自然科学
C．化学注重理论分析，推理，而不需要做实验
D．化学家可以在微观层面操纵分子和原子，组装分子材料
8．人类认识原子结构经历了几个阶段，其中卢瑟福提出的是（ ）
A．古典原子论 B．近代原子论 C．葡萄干面包模型 D．原子结构的模型
9．下列关于有机化学发展史的说法错误的是
A．中国科学家成功合成了结晶牛胰岛素，标志着人类合成蛋白质时代的开始
B．德国化学家李比希用氰酸铵合成尿素，从而打破了无机物和有机物的界限
C．瑞典科学家贝采利乌斯提出有机化学的概念，使之成为化学的一个重要分支
D．匈牙利化学家海维西提出运用同位素示踪法研究化学反应历程
10．下列说法错误的是
A．二氧化硫可用于杀菌消毒
B．SiO2 和氢氟酸、氢氧化钠溶液都能发生反应，故被称为两性氧化物
C．红葡萄酒密封储存的时间越长质量越好，其原因之一是储存过程中生成了有香味的酯
D．对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率
二、判断题
11．液氧的贮存温度是由液氧的沸点决定的。
12．从微观层次认识物质是化学的特征之一。
13．分离和提纯都只利用物质的物理性质，不利用物质的化学性质。(______)
三、解答题
14．如图是初中化学中常见仪器装置，回答下列问题：
(1)D中仪器a的名称是 。实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，可选用的发生装置为 (选填装置编号，下同)。
(2)用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，可选用的发生装置是 ，收集装置为 ，为防止气体从发生装置泄漏的必要措施是 。
(3)F装置有多种用途。用于气体干燥、除杂时，气体应从 处进入(选填导管口编号)。干燥二氧化碳时，瓶中液体可以是 (选填下列试剂编号，下同)；除去一氧化碳中的二氧化碳时，瓶中液体可以是 。
①浓硫酸　②烧碱溶液　③稀硫酸　④饱和碳酸氢钠溶液
15．化学兴趣小组的同学按图示装置及步骤验证氢氧化钠的化学性质。
【实验步骤】
I.将注射器内的液体注入A中的锥形瓶。
II.打开K1，观察到C中部分红色溶液沿导管倒溶液吸入A，片刻后回流停止。
III.打开K2，观察到B中溶液倒吸入A、C中，液面稳定后观察到A中溶液仍为红色，C中溶液变为无色。
(1)同学们对相关问题分组展开如下探究。
探究环节 甲组的探究 乙组的探究
【提出问题】 A中使酚酞变为红色的物质是什么？ C中溶液为什么变成无色？
【做出猜想】 猜想一：Na2CO3 猜想二：Na2CO3和NaOH 猜想一：实验过程中酚酞变质了 猜想二：溶液中的NaOH反应完了
【实验验证】 小鹏取少量A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到 ，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是 。 i.取少量C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液又变为红色，证明猜想一不成立。 ii.用pH试纸测定C中溶液的酸碱度，若pH ，证明猜想二成立。
【反思交流】
(2)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应；A中溶液里一定还存在NaCl。写出NaOH与CO2发生反应的化学方程式 。
(3)实验步骤II中的现象 (填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。
【拓展迁移】
(4)对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验 的方法来证明反应发生了。
16．小强同学利用图甲所示的装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，回答相关问题。
（1）下列关于图甲实验的说法正确的是( )
A．实验前先检查装置气密性，再装入少量白磷
B．红磷燃烧，产生大量白雾，放热
C．甲装置密闭，可以减小空气污染
D．本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
（2）图乙中，t3时刻瓶内气压又显著增加，这是因为进行了一个实验操作，即 。
（3）小强同学对实验装置进行了改进：选用容积为45mL的试管做反应容器进行实验，如图丙所示。
①实验前检查装置的气密性，具体操作为：组装好装置，打开弹簧夹，将活塞往前轻轻推一段距离，松手后，观察到 ，则装置气密性良好。
②如果实验一切正常，则实验结束后打开弹簧夹，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL刻度处才停止。
参考答案：
1．C
【详解】A．原子是化学变化中的最小微粒，分子是保持化学性质的最小微粒，化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质，A正确；
B．化学可以识别、改变和制造分子，原子不是化学方法制造出来的，只能说是识别和制造分子，B正确；
C．现代量子化学理论使化学研究完全摆脱了繁琐的化学实验， 化学是一门以实验为基础的科学，化学离不开实验，C错误；
D．化题科学为环境问题的解决提供了有力的保障，环境保护是化学科学重要的内容之一，D正确；
故答案选C。
2．B
【详解】A．俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，编制了元素周期表，故A项不符合题意；
B．在拉瓦锡提出燃烧的氧化学说之前，人们存在形而上学、机械唯物主义观点：对物质燃烧本质不了解，存在“燃素学说”。1774 年，法国科学家拉瓦锡发现了氧气并研究其在燃烧中的作用，提出了 “氧化学说”，认为燃烧是物质与空气中氧气发生发光放热的剧烈反应，初步揭开了燃烧的神秘面纱， 故B项符合题意；
C．阿伏加德罗提出分子学说，奠定了近代化学的基础，此后化学才成为一门真正的学科，故C项不符合题意；
D．20世纪我国首次人工合成了一种结晶牛胰岛素，另一种具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性核糖核酸，为人类揭开生命奥秘作出了贡献，故D项不符合题意
故正确选项为B
3．B
【详解】A.化学反应前后，物质种类可能会发生变化，如化合反应中，单质化合成了化合物。故A不选；
B.原子是化学变化中的最小微粒，原子种类在化学反应前后不会发生变化，故B选；
C.分子总数在化学反应前后也可能发生变化，如2NO+O2=2NO2，分子总数变小，故C不选；
D.化学反应会伴随着能量的变化，化学能和热能、化学能与光能、化学能与电能都可以相互转化，故物质所具有的总能量在化学反应前后会发生变化，故D不选。
故选B。
4．A
【详解】A． 50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液，含 50g×6%=3g，故需称量的氯化钠为3g，A正确；
B． 用托盘天平称量所需氯化钠时，两个托盘上各放一张质量和大小都相同的纸，左盘放药品，右盘放砝码，B错误；
C． 溶解药品时使用玻璃棒搅拌可加快药品溶解，对药品的溶解度没有影响，C错误；
D．溶液的浓度与体积无关；装瓶时，有少量溶液洒出时溶质质量分数不受影响，D错误；
答案选A。
5．D
【详解】对物质性质进行研究的基本程序是：观察物质的外观性质→预测物质性质→实验和观察→对实验现象进行分析、解释→得出结论，故答案选D。
6．C
【详解】A．由图2可以知道：铜离子将分子组合在一起，所以新月形分子和环状分子“组合”在一起，铜离子起关键作用，A正确；
B．由图可以知道：在铜离子作用下，合成新分子，新分子中通过机械键互锁而链接在一起， B正确；
C．由题干信息可以知道：科学家借助某些金属离子制造出复杂新分子，铜离子不是唯一可以借助的金属离子，C错误；
D．四个环形分子“互锁”可以合成 分子，多个环形分子“互锁”可以合成更加复杂的分子， D正确；
故答案为：C。
7．C
【详解】A．学是一门具有创造性的科学，化学的特征是认识分子和制造分子，故A不选；
B．化学是在原子、分子的水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的重要的自然科学，故B不选 ；
C．化学注重理论分析，推理，而且需要做实验验证，故选C；
D．化学家可以在微观层面操纵分子和原子，组装分子材料，故D不选。
8．D
【详解】1911年英国物理学家卢瑟福进行α粒子散射实验后，提出了带核的原子结构模型，故答案为D。
9．B
【详解】A. 中国科学家成功合成了结晶牛胰岛素，标志着人类合成蛋白质时代的开始，故A正确；
B. 德国化学家维勒用氰酸铵合成尿素，从而打破了无机物和有机物的界限，故B错误；
C. 瑞典科学家贝采利乌斯提出有机化学的概念，使之成为化学的一个重要分支，故C正确；
D. 匈牙利化学家海维西提出运用同位素示踪法研究化学反应历程，故D正确；
故选B。
10．B
【详解】A 、病毒属于蛋白质，二氧化硫可以使蛋白质变性，从而杀死细菌，A正确。B、SiO2与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，但 SiO2不与酸反应生成盐和水，虽然 SiO2 能与HF酸反应，但生成的SiF4属于共价化合物，不是盐类物质，所以SiO2 不属于碱性氧化物，故不能称为两性氧化物，B错误。C、红葡萄酒在贮存过程中，其中的乙醇部分被氧化为乙酸，乙醇与乙酸反应生成具有香味的乙酸乙酯，所以红葡萄酒密封储存的时间越长质量越好，C正确。D、特定的催化剂具有选择性，只对某一个反应才有催化作用，所以理想的催化剂可以使某一个反应成为主要反应，而增大目标产物的产率，提高其在最终产物中的比例，D正确。正确答案为B
点睛：理解酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物的概念是解题的关键，与水反应只生成酸或与碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物，与水反应只生成碱或与酸反应只生成盐和水的氧化物是碱性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应且均只生成盐和水的氧化物是两性氧化物如Al2O3。
11．正确
【详解】液氧的沸点高低决定了液氧的贮存温度，故正确；
12．正确
【详解】从微观层次认识物质是化学的特征之一，说法正确；
13．错误
【详解】分离和提纯可以利用物质的物理性质，也可以利用物质的化学性质，错误。
14．(1) 集气瓶 B
(2) A D 将长颈漏斗末端伸至液面以下
(3) c ① ②
【分析】按制取气体的反应物状态及反应条件选择气体发生装置、收集气体时，气体密度比空气大、用向上排空气法收集。采用洗气法除去杂质时，气体从长管进短管出。
【详解】（1）D中仪器a的名称是集气瓶；氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2，属于固固加热制气装置，故选B。
（2）用大理石和稀盐酸来制取并收集二氧化碳，属于固液常温型，发生装置应选A，由于二氧化碳密度比空气大，能用向上排空气法收集，故收集装置选择D；为防止气体从发生装置泄漏、需要液封装置，故必要措施是将长颈漏斗末端伸至液面以下。
（3）F装置用于气体干燥、除杂时，为洗气法、气体应从c端进入；浓硫酸具有吸水性、能干燥二氧化碳气体，故干燥二氧化碳时，瓶中液体可以是①；除去一氧化碳中的二氧化碳时，应用氢氧化钠溶液，因为二氧化碳能与氢氧化钠反应，而一氧化碳不与氢氧化钠反应，故选②。
15．(1) 有白色沉淀生成，且溶液仍为红色 碳酸钠和氢氧化钡反应生成氢氧化钠 ≤7
(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(3)不能
(4)某种反应物消失或减少
【分析】I．将注射器内的液体注入A中的锥形瓶。
II．打开K1，观察到C中部分红色溶液沿导管倒溶液吸入A，说明A中二氧化碳被吸收、导致A中气体压强变小而发生回流，片刻后回流停止，则说明A和C内气体压强相等。
III．打开K2，观察到B中溶液倒吸入A、C中，说明倒吸时B中气压最大，三个液面稳定后观察到C中溶液变为无色、那是因为盐酸和氢氧化钠发生中和反应，消耗了氢氧化钠，A中溶液为氢氧化钠和碳酸钠混合溶液，倒吸入的盐酸消耗了氢氧化钠、而碳酸钠有多余、碳酸钠溶液呈碱性、则溶液仍为红色。
【详解】（1）碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠(中性)，则：[实验验证]甲组：小鹏取少量A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到有白色沉淀生成，且溶液仍为红色，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是：碳酸钠和氢氧化钡反应生成氢氧化钠；
乙组i 证明酚酞没有变质。ii中酚酞不变色说明氢氧化钠被消耗：则用pH试纸测定C中溶液的酸碱度，若pH≤7，证明猜想二成立；
（2）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（3）Ⅱ的现象说明A中二氧化碳被吸收、导致A中气体压强变小而发生回流，Ⅱ中的现象不能证明NaOH与CO2发生了反应，也有可能是二氧化碳溶于水造成的；
（4）对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验某种反应物消失或减少的方法来证明反应发生了；故答案为某种反应物消失或减少。
16． C 冷却至室温，打开止水夹 活塞回到原位置 1
【详解】(1)A．实验前先检查装置气密性，再装入足量红磷，确保氧气完全反应，故A不正确；
B．白磷燃烧，产生大量白烟，放热，故B不正确；
C．甲装置密闭，可以减小空气污染，故C正确；
D．本实验不能证明空气含有N2、CO2和稀有气体，故D不正确；
故答案为：C；
(2)乙中，t3时刻瓶内气压又显著增加，是因为进行了一个实验操作，即打开止水夹，水进入容器，故答案为：冷却至室温，打开止水夹；
(3)①组装好装置，打开弹簧夹，将活塞往前轻轻推一段距离，松手后，观察到活塞回到原位置，则装置气密性良好，故答案为：活塞回到原位置。
②注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为：10mL-45mL×＝1mL刻度处才停止，故答案为1。
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