探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1887年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】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？
【进行实验】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图：
（1）放射源-放射性物质放出α粒子（带正电荷) ，质量是电子质量的7000倍；
（2）金箔-作为靶子，厚度1um，重叠了3000层左右的原子；
（3）荧光屏-α粒子打在上面发出闪光；
（4）显微镜-通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】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，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，否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就
（2）1um金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明
A．原子的质量是均匀分布的 B．原子内部绝大部分空间是空的
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的
某同学对蜡烛的燃烧进行探究：
①点燃一支蜡烛，用一只烧杯倒扣在燃着的蜡烛上，蜡烛燃烧片刻后熄灭，如实验一。
②再点燃蜡烛，然后吹灭，看到烛芯产生一缕白烟，用火柴点燃白烟，蜡烛重新被引燃，如实验二。
③将粗细均匀的木条水平放在蜡烛的火焰上，稍加热后观察木条燃烧现象，如实验三。
（1）操作①中，蜡烛能燃烧片刻的原因是__________________________。
（2）操作②中，关于白烟的成分，有同学做出了下列猜想：A、白烟是水蒸气；B、白烟是石蜡固体小颗粒；C、白烟是二氧化碳。你认为上述猜想有道理的是（填序号）____________，理由是__________________________。
（3）该同学在做实验一的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是（）
A．反复实验，并观察是否有相同现象
B．查找资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么
C．认为与本次实验目的无关，不予理睬
D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因
（4）木条处于外焰的部分最先变黑，说明蜡烛的外焰温度最______________。
KOH溶液中含有H2O、K+、OH、能使无色酚酞试液变成红色。某化学兴趣小组想探究KOH溶液使无色酚酞试液变成红色的原因。
【提出问题】KOH溶液中的什么成分使无色酚酞试液变红？
【猜想】猜想1：KOH溶液中的H2O使无色酚酞试液变红。
猜想2：KOH溶液中的K+使无色酚酞试液变红。
猜想3：KOH溶液中的_______________（填化学式）使无色酚酞试液变红。
【实验探究】
| 实验操作 |
实验现象 |
结论 |
| ①用试管取少量蒸馏水，滴入12滴无色酚酞试液 |
A试管内溶液不变色 |
猜想1不成立 |
| ②用试管取少量KCl溶液，滴入12滴无色酚酞试液 |
B |
猜想2不成立 |
| ③________________，滴入12滴无色酚酞试液 |
C试管内溶液变红 |
 |
【讨论反思】有同学认为猜想①不需要实验验证就可以排除，你认为该同学理由是__________________。
【拓展】①向Ba(OH)2溶液中滴入几滴无色酚酞试液，观察到的现象是________________；
②KOH固体应__________保存。
小秋同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格
（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。结论：石蜡的密度比水__________；
（2）点燃蜡烛，观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如图)约1s后取出可以看到火柴梗的a处最先碳化。结论：蜡烛火焰的_________温度最高；
（3）再将一支干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡。澄清石灰水变浑浊。结论：蜡烛燃烧以后的生成物是_____________和____________
（4）小蓓同学进一步对蜡烛燃烧产生火焰的原因产生了兴趣点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由________（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。
查阅资料
| 物质 |
熔点╱℃ |
沸点╱℃ |
燃烧时温度╱℃ |
| 石蜡 |
50∽70 |
300∽550 |
约600 |
| 铁 |
1535 |
2750 |
越1800 |
| 钠 |
97.8 |
883 |
越1400 |
由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时， （填“有”或“没有”）火焰产生。
用来测定空气成分的方法很多。如下图所示的是小芳同学用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸 入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）上面的实验同时证明了氮气有___________的化学性质。 （答一点即可）
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是________________________：_________________________。 （答两点即可）
【问题提出】有实验资料表明：此实验因为设计缺陷，在操作规范的情况下也常常测出氧气的含量会大于1/5
（3）小包同学设想用其他物质代替红磷进行实验（装置不变），则下列因素不会影响实验结果的是（填字母标号）：_________
| A．替代物能否和氧气反应 | B．替代物的用量 |
| C．替代物能否溶于水 | D．生成物的状态 |
【实验改进】
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测定实验数据如表4
| 测量 项目 |
实验前 |
实验后 |
|
| 烧杯中水的体积 |
烧杯中剩余水的体积 |
集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 |
|
| 体积/mL |
80.0 |
54.5 |
126.0 |
【交流表达】
（4）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化铁[Fe(OH)2]，写出该反应的化学方程式 。
（5）根据表4数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 （计算结果精确到0.1%）。
（6）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：_________________________；（写一点）
小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣，他确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅有关资料获知：这种鱼鳔内氧气约占1/4，其余主要是二氧化碳（二氧化碳能溶于水）和氮气。探究分两步进行。
（1）测量鳔内气体体积。小明设计了两种方法:
A.用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积；
B.在水下剌破鳔，用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如图）。
你认为两种方法中合理的是（填编号） ，
为什么 ？
（2）探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体，请你帮助他设计实验验证假设。
| 验证 |
方法 |
现象 |
| 鳔内含O2 |
||
| 鳔内含CO2 |