高中物理 第1章 1.2知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3

1、知能優(yōu)化訓(xùn)練1油膜法粗略測(cè)定分子直徑的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是()A把油酸分子視為球體，其直徑即為油膜的厚度B讓油酸在水面上充分散開，形成單分子油膜C油酸分子的直徑等于滴到水面上的油酸體積除以油膜的面積D油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)是1015 m解析：選ABC.油膜法測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)中，首先建立分子模型球形，然后讓油酸在水面上形成單分子油膜，故A、B、C正確油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)是1010 m，故D錯(cuò)2根據(jù)下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏伽德羅常量()A水的密度和水的摩爾質(zhì)量B水的質(zhì)量和水的摩爾體積C水的體積和水分子的質(zhì)量D水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量解析：選D.阿伏伽德羅常量是指1 mol任何物質(zhì)所包含的粒子數(shù)，對(duì)固體和液體

2、來說，阿伏伽德羅常量NA或NA，故選項(xiàng)D正確3用油膜法測(cè)得分子的直徑為D，已知油酸的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常量為NA，則油酸的密度為_.解析：每一個(gè)油酸分子的體積為V0R3D3，油酸的摩爾體積為VNAV0D3NA，所以油酸的密度為.答案：41 mol銅的質(zhì)量為63.5 g，銅的密度是8.9×103kg/m3，試估算一個(gè)銅原子的質(zhì)量、體積和直徑解析：已知銅的摩爾質(zhì)量M6.35×102 kg/mol，含有的原子數(shù)為NA6.02×1023 mol1，則一個(gè)銅原子的質(zhì)量為m kg1.06×1025 kg.銅的密度是8.9×103 kg/m3，則銅的摩

3、爾體積為V m37.13×106 m3.所以一個(gè)銅原子的體積為V1 m31.2×1029 m3.把銅原子看做球模型，設(shè)其直徑為d，則V1R3()3d3.求出銅原子直徑為d m2.84×1010 m.答案：1.06×1025 kg1.2×1029 m32.84×1010 m一、選擇題1關(guān)于分子，下列說法中正確的是()A把分子看做小球是對(duì)分子的簡(jiǎn)化模型，實(shí)際上分子的形狀并不真的都是球形B所有分子的直徑都相同C除有機(jī)物的大分子外，不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級(jí)基本一致D測(cè)定分子大小的方法有多種，油膜法只是其中的一種方法解析：選ACD.分子

4、直徑的數(shù)量級(jí)為1010 m，但并不是所有分子的直徑都相同，故B錯(cuò)誤，C正確；分子模型的建立是研究問題的需要，故A正確；油膜法是測(cè)定分子大小的一種粗略測(cè)量的方法，故D正確2關(guān)于物體中的分子數(shù)目，下列說法中正確的是()A質(zhì)量相等的物體含有相同的分子數(shù)B體積相同的物體含有相同的分子數(shù)C物質(zhì)的量相同的物體含有相同的分子數(shù)D體積相同的氣體含有相同的分子數(shù)解析：選C.1摩爾任何物質(zhì)所含有的分子數(shù)相同，所以物質(zhì)的量相同的物體，分子數(shù)一定相同3已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol，摩爾質(zhì)量為18 g/mol，阿伏伽德羅常量為6.02×1023mol1，由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體()A每個(gè)分子

5、的質(zhì)量B每個(gè)分子的體積C每個(gè)分子占據(jù)的空間D分子之間的平均距離解析：選ACD.由m0可估算出每個(gè)氣體分子的質(zhì)量，由于氣體分子間距較大，由V0求得的是一個(gè)分子占據(jù)的空間而不是一個(gè)分子的體積，由a求出分子之間的平均距離，故ACD正確4某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0，則阿伏伽德羅常量NA，可表示為()ANABNACNA DNA解析：選BC.據(jù)題給條件和阿伏伽德羅常量定義NA，即B、C正確；而氣體分子之間距離太大，氣體分子的體積與分子所占據(jù)的空間體積相差太大，所以A錯(cuò)同理為氣體的密度，V0并不等于分子的質(zhì)量，所以D錯(cuò)5假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1 g水的分

6、子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏伽德羅常量NA取6×1023 mol1)()A10年 B1千年C10萬年 D1千萬年解析：選C.完成任務(wù)所需的時(shí)間10(萬年)，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤6為了減小“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)的誤差，下列可行的()A用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并讀出量筒里這些溶液的體積V1，則每滴油酸酒精溶液的體積V2B把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小些C先在淺盤內(nèi)的水中撒入些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上D用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成矩形解析：選B.測(cè)一滴油酸酒精溶液的

7、體積時(shí)，滴數(shù)是準(zhǔn)確的，誤差主要是出在從量筒中讀出幾滴溶液的體積，如果不是整體積數(shù)，那么估讀的體積誤差就大了，應(yīng)數(shù)出量筒里每增加一個(gè)整體積數(shù)(量筒的最小分度)所滴入的滴數(shù)，故A錯(cuò)淺盤水平放置，且水面離盤口的距離較小，使玻璃板上畫出的輪廓更精確，且與油膜平行，輪廓的面積更接近油膜面積，B對(duì)多滴幾滴確實(shí)對(duì)測(cè)量形成油膜的面積更準(zhǔn)確些，但是滴多了滴數(shù)以后會(huì)使油膜的面積增大，可能使不規(guī)則的一部分油膜與淺盤壁相接觸，這樣油膜就不是單分子油膜(做實(shí)驗(yàn)的淺盤的面積都不大)，C錯(cuò)用牙簽撥弄是不可取的，這一方面會(huì)使油膜分開，使膜有空隙，還會(huì)帶走少量的油酸，D錯(cuò)二、非選擇題7水的相對(duì)分子質(zhì)量是18，水的密度是1.0&

8、#215;103 kg/m3，阿伏伽德羅常量NA6.02×1023 mol1.則：(1)水的摩爾質(zhì)量M_g/mol或M_kg/mol；(2)水的摩爾體積V_m3/mol；(3)一個(gè)水分子的質(zhì)量m0_kg；(4)一個(gè)水分子的體積V0_m3；(5)將水分子看成球體，水分子的直徑d_m，一般分子直徑的數(shù)量級(jí)都是_m.解析：(1)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量用“g/mol”作為單位時(shí)其數(shù)值與該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量相同，所以水的摩爾質(zhì)量為18 g/mol或1.8×102 kg/mol.(2)水的摩爾體積V m3/mol1.8×105 m3/mol.(3)一個(gè)水分子的質(zhì)量m0 m33.0

9、×1026 kg.(4)一個(gè)水分子的體積V0 m33.0×1029 m3.(5)將水分子視為球體模型，有·d3V0，水分子的直徑d m3.9×1010 m，其數(shù)量級(jí)為1010.答案：(1)181.8×102(2)1.8×105(3)3.0×1026(4)3.0×1029(5)3.9×101010108.在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有按體積比為nm配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)充入約2 cm深水的淺盤，一支滴管，一個(gè)量筒請(qǐng)補(bǔ)充下述估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟：圖114(1)_(需測(cè)量的物理量自己用

10、字母表示)(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖114所示(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去)則油膜面積為_(3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d_.解析：(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V.(2)利用補(bǔ)償法，可查得8S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V×，油膜面積S8S，由d得d.答案：見解析9已知金剛石的密度是3.5×103 kg/m3，在一塊體積是6.4×108 m3的金鋼石內(nèi)含有多少個(gè)碳原子？一個(gè)碳原子的直徑大約是多少？(碳的摩爾質(zhì)

11、量MA12×103 kg/mol)解析：金剛石的質(zhì)量mV3.5×103×6.4×108 kg2.24×104 kg.設(shè)碳原子數(shù)為n，則nNA1.1×1022個(gè)把碳原子看做是球體模型且一個(gè)個(gè)緊密排列，則一個(gè)原子的體積為：V，又V()3d3.所以d 2.2×1010 m.也可建立碳原子立方體模型，則有d 1.8×1010 m.答案：1.1×1022個(gè)2.2×1010 m或1.8×1010 m10.在“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000 mL溶液中有純油酸0.6 mL，用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖115所示，圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm. 圖115(1)實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開？(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為，摩爾質(zhì)量為M，試寫出阿伏伽德羅常量的表達(dá)式解析：(1)為使油膜在水面上形成單分子油膜(2)由題圖可知油膜覆蓋方格數(shù)約為120個(gè)，設(shè)油酸分子的直徑為d，則有××106