高中物理第七章分子动理论1物体是由大量分子组成的成长训练新人教选修 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/16 4:06:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1 物体是由大量分子组成的

主动成长

夯基达标

设某固体物质的摩尔质量为μ,密度为ρ,此种物质样品的质量为M,体积为V,分子总数为N,阿伏加德罗常数为NA,则下列表示一个分子的质量的表示式中正确的是( ) A.

M?NM B. C. D.

NA?NMN解析:1 mol该物质的质量为μ,且含有NA个分子,所以分子质量为

?,选项B正确.又NA由于质量为M的样品中分子总数为N,分子质量又可以表示为

M,选项C正确. N答案:BC

2.已知水银的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N,则水银分子的直径是( )

6MM6M33M3A.( D. ) B.() C.

?N??N??N4??N解析:水银的摩尔体积为V?11M?,水银分子的体积V0?11VM?,把分子看成球形,据N?N6V6M31V0??D3得水银分子直径D?(0)3?().

6???N答案:A

3.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离( ) A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 C.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积 D.该气体的密度、体积和摩尔质量

解析:设气体的密度、摩尔质量和摩尔体积分别为ρ、M和V,则V=M/ρ,

23

因为1摩尔气体中的分子数为阿伏加德罗常数N=6.02×10,因此可以估算出每个气体分子所占的体积v=V/N.

故,知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,就可估算出气体中分子间的平均距离,选B. 答案:B

22

4.已知油滴质量为0.01 g,油滴在水面上形成油膜面积约为10 m,由此估算油的密度为( )

33232343

A.8×10 kg/m B.8×10 kg/m C.10 kg/m D.10 kg/m 解析:所给出的4个答案数值相差悬殊,因此适宜用估算法,本例采用单层分子油膜模型,但已知条件不足,未给出油分子大小,可按常识补充这一数据,数据的误差不致影响选择的正确性.

-10

按常识,分子直径约为d=10 m,按单层分子膜模型,油滴体积为V=dS,故密度为

mm0.01?10?3?????10kg/m2 2VdS10?10=10×10 kg/m=10 kg/m

比较可知,与选项B最接近,故选择B. 答案:B

5.利用油膜法估测分子的直径,需要测量的物理量是( )

A.一滴油的质量和它的密度 B.一滴油的体积和它的密度 C.一滴油的体积和它散成油膜的最大面积 D.所成油膜的厚度和它的密度 解析:用油膜法估测分子直径时,所用的计算公式是d?-5

8

2

3

2

V. S答案:C

33-83

6.已知金刚石的密度为3.5×10 kg/m,现有一小块金刚石,其体积是5.7×10 m,则这一小块金刚石含有碳原子个数约是( )

20212223

A.10个 B.10个 C.10个 D.10个

解析:已知金刚石的密度和体积,可求得金刚石的质量;再利用碳的摩尔质量和金刚石的质量,求得这块金刚石的物质的量;最后,利用阿伏加德罗常数求解. 设金刚石的质量为m则

3-8-4

m=ρV=3.5×10×5.7×10 kg=1.995×10 kg 金刚石的摩尔质量为μ0,物质的量为n,

-2

μ0=1.2×10 kg/mol,根据n=m/μ0,得

1.995?10?4mol=1.66×10-2 mol,根据阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,得 n=?21.2?10N=1.66×10×6.02×10≈9.995×10 个. 答案:C

7.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,实验简要步骤如下:

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个)再根据方格的边长求出油膜的面积S

B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

C.用浅盘装入约2 cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 D.用公式d?-2

23

22

V求出薄膜厚度,即油酸分子直径的大小 SE.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V

F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数

上述实验步骤的合理顺序是____________________________________. 答案:F C B A E D

-2-23-1

8.已知空气摩尔质量为2.9×10 kg/mol,阿伏加德罗常数为6.02×10 mol,成年人做一

3

次深呼吸,在标准状态下吸入450 cm的空气,则做一次深呼吸吸入空气质量为_____ kg,吸入的空气分子数大约________个.(保留两位有效数字)

450?10?6解析:已知空气的摩尔体积为22.4×10 m/mol,则吸入空气的质量为×2.9

22.4?10?3-3

3

450?10?62322

×10kg=5.8×10kg,吸入空气的分子数目为×6.02×10个=1.2×10个. ?322.4?10-2

-4

答案:5.8×10 1.2×10

33-27

9.已知铜的密度为8.9×10 kg/m,铜的相对原子质量为64,质子和中子质量均为1.67×10

3

kg,则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积约为________ m.

解析:解法1 由题意可知铜的摩尔质量为0.064 kg,可得其摩尔体积

-422

Vm?0.064-633=7.2×10 m m8.9?103故每个铜原子所占的空间体积为

Vm7.2?10?63-293

=1.2×10 m. V0??m23NA6.02?10解法2 铜原子的核子数为64(电子质量不计),所以铜原子的质量为

-2-25

m=64×1.67×107kg=1.09×10kg. 故每立方米的铜原子个数为

8.9?10328-3?3n?m=8.17×10 m.

1.09?10?25所以每个铜原子所占的空间体积为

V0?113-293

m=1.2×10 m. ?28n8.17?10点评:解法1是常规解法,也容易理解,但需要记住阿伏加德罗常数(也可由NA=

铜的摩尔质量计算出).解法2中要明确相对原子质量即为核子总数,也可以理解为

铜的原子质量摩尔质量,掌握了这一点,解决问题就不困难.

-29

答案:1.2×10

334

10.已知水的摩尔质量为18 g/mol,密度为10 kg/m,赤道周长为4×10 km,若水分子并排环绕赤道一周,则大约须用水多少克?

18?10?313-293

解析:由题意得,单个水分子的体积V? m=3×10 m,??323?水NA106.02?10则单个水分子的线度大约为d?3V?3?107

M水3?29 m=3.1×10 m,赤道的周长C=4×10

-104

C4?10717

?km=4×10 m,所以赤道一周所需分子个数n?=1.3×10个,故所需水分子?10d3.1?101.3?1017-6

的质量为×18 g=3.9×10 g. 236.02?10答案:3.9×10 g

11.将1 cm的油酸溶于酒精,制成500 cm的酒精油酸溶液,已知1滴该溶液的体积是

3

3

-6

1cm3,40