微观粒子竞赛题

构成物质的粒子有分子、原子、离子，仅凭肉眼看不见这些粒子，在学习时必须借助于丰富的想象力和较强的逻辑推理能力。正因为如此，这部分内容成了化学竞赛的一个命题热点。

例1 （2006年江苏省初中化学竞赛题）常温下，将体积大致相等的水和酒精（密度：0.789 g/cm3）依次缓缓注入下图“细颈”容器（容量瓶）中，注满后立刻塞紧塞子振荡，静置片刻，容量瓶细颈上部有空柱形成。

实验发现，若水和酒精的注入先后顺序不同（其他条件相同），形成空柱的长短也不同。

何种加液顺序形成的空柱长？为什么？__________________。

解析：先加水后加酒精的空柱较长。其原因是：分子之间具有一定的间隔。当水向酒精中缓缓地注入时，由于水的密度比酒精的大，因而水分子能比较快地渗入酒精分子之间的间隙中，所以振荡后静置形成的空柱比较短。

例2 （2006年江苏省初中化学竞赛题）1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构进行了下面的实验。他们用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔，发现：①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②一小部分α粒子改变了原来的运动方向；③由此推出关于原子内部结构的一些假设不合理的是()。

A. 原子核体积很小?摇?摇?摇?摇 B. 原子是一个实心球体

C. 原子核与α粒子带同种电荷?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇 D. 原子内有相对较大的空间

解析：对于“神秘”的原子结构而言，完全可以通过科学家发现的实验现象，结合我们大胆而富有创新的假想，得出合理的结论：大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向原子内有相对较大的空间、原子不是一个实心球体；一小部分α粒子改变了原来的运动方向原子核与α粒子带同种电荷；有极少数α粒子被弹了回来原子核体积很小、质量较大。本题答案选B。

例3 （2005年全国初中化学竞赛题）原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数是2n2－1。下例有关X的说法中不正确的是()。

A. X能形成化学式为X(OH)的碱

B. X可能形成化学式为KXO的含氧酸钾盐

C. X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数

D. X能与某些金属元素形成化合物

解析：先运用讨论法确定X是什么元素，然后再看X元素能组成哪些化合物。

由题意知，2n2－1

① 若n＝1，最外层电子数：2×1＋1＝3，超过2，不符合电子的排布规律，应舍弃；

② 若n＝2，最外层电子数：2×2＋1＝5，电子总数：2＋5＝7；质子数：2×22－1＝7，X是氮元素；

③ 若n＝3，最外层电子数：2×3＋1＝7，电子总数：2＋8＋7＝17；质子数：2×32－1＝17，X是氯元素；

K、N、O三种元素可组成含氧酸钾盐KNO；氯元素能与多种金属元素形成化合物，如NaCl、FeCl等。本题答案选A。