高中物理人教版3第七章分子動理論 學業(yè)分層測評

學業(yè)分層測評(一)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．(2023·南京高二檢測)“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據(jù)是()【導學號：11200000】A．將油酸形成的膜看成單分子油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．考慮了各油酸分子間的間隙D．將油酸分子看成球形E．油酸分子直徑的數(shù)量級為10－15m【解析】實驗中油酸的直徑是用油酸的體積除以油膜的面積來計算，所以實驗的科學依據(jù)是將油膜看成單分子油膜，不考慮油酸分子間的間隙，并把油酸分子看成球形，油酸分子直徑的數(shù)量級為10－10m，所以A、B、D正確，C、E錯誤．【答案】ABD2．關于分子，下列說法中不正確的是()A．分子是球形的，就像我們平時的乒乓球有彈性，只不過分子非常非常小B．所有分子的直徑都相同C．不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致D．測定分子大小的方法只有油膜法一種方法E．測定分子大小的方法有多種【解析】分子的形狀非常復雜，為了研究和學習方便，把分子簡化為球形，實際上不是真正的球形，故A項錯誤；不同分子的直徑一般不同，但數(shù)量級基本一致，為10－10m，故B錯、C對；油膜法只是測定分子大小的一種方法，還有其他方法，如掃描隧道顯微鏡觀察法等，故D錯誤、E正確．【答案】ABD3．某同學在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結果明顯偏大，可能是由于()A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量酒精C．求每滴體積時，1mL溶液的滴數(shù)少數(shù)了幾滴D．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格E．油膜間存在縫隙【解析】形成的油膜不是單分子層，計算的油膜厚度就不是分子直徑，比分子直徑大得多，A正確；滴入水中后酒精都溶入水中，B錯誤；計算體積時少數(shù)了幾滴，會使計算的油滴體積偏大，當然計算的分子直徑也偏大，C正確；數(shù)方格時舍去了所有不足一格的方格，計算出的油膜面積偏小，導致計算結果偏大，D正確，油膜間存在縫隙，測出的油膜面積偏大，計算結果偏小，E錯誤．【答案】ACD4．下列可算出阿伏加德羅常數(shù)的一組數(shù)據(jù)是()A．水的密度和水的摩爾質量B．水的摩爾質量和水分子的體積C．水分子的體積和水的摩爾體積D．水分子的質量和水的摩爾質量E．水的摩爾體積，水的密度和水分子的質量【解析】知道水的密度和水的摩爾質量可以求出其摩爾體積，不能計算出阿伏加德羅常數(shù)，A錯誤；若知道水的摩爾質量和水分子質量或者知道水的摩爾體積以及水分子的體積都能求出阿伏加德羅常數(shù)；B錯誤，C、D、E正確．【答案】CDE5．(2023·濟南高二檢測)阿伏加德羅常數(shù)是NA，銅的摩爾質量為M，銅的密度是ρ，則下列說法中正確的是()A．1m3銅所含原子數(shù)目是eq\f(ρNA,M)B．1kg銅所含原子數(shù)目是ρNAC．一個銅原子的質量是eq\f(M,NA)D．一個銅原子占有的體積為eq\f(M,ρNA)E．一個銅原子占有的體積為eq\f(MNA,ρ)【解析】據(jù)已知條件知1m3銅的質量為ρkg，相當于eq\f(ρ,M)mol，所含原子數(shù)為eq\f(ρ,M)·NA，A正確；1kg銅所含原子數(shù)目是eq\f(NA,M)，B錯誤；每個原子的質量為eq\f(M,NA)，C正確；每個原子占有體積為eq\f(V摩,NA)＝eq\f(M,ρNA)，D正確，E錯誤．【答案】ACD6．若以M表示水的摩爾質量，Vm表示在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標準狀況下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、V分別表示每個水分子的質量和體積，下面四個關系式①NA＝eq\f(ρVm,m)②ρ＝eq\f(M,NAV)③m＝eq\f(M,NA)④V＝eq\f(Vm,NA)其中不正確的是()【導學號：11200001】A．①正確 B．②正確C．③正確 D．④正確E．①和②都是正確的【解析】對于氣體，宏觀量M、Vm、ρ之間的關系仍適用，有M＝ρVm，宏觀量與微觀量之間的質量關系也適用，有NA＝eq\f(M,m)，所以m＝eq\f(M,NA)，③式正確；NA＝eq\f(M,m)＝eq\f(ρVm,m)，①式正確．由于氣體分子間有較大的距離，eq\f(Vm,NA)求出的是一個氣體分子平均占有的空間，一個氣體分子的體積遠遠小于該空間，所以④式不正確．而②式是將④式代入①式，并將③式代入得出的，也不正確．【答案】BDE7．已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的納米材料具有很多優(yōu)越性能，有著廣闊的應用前景．邊長為1nm的立方體可容納液態(tài)氫分子(其直徑約為10－10m)的個數(shù)最接近于__________．【解析】1nm＝10－9m，則邊長為1nm的立方體的體積為V＝(10－9)3m3＝10－27m3.估算時，可將液態(tài)氫分子看做邊長為10－10m的小立方體，則每個氫分子的體積V0＝(10－10)3m3＝10－30m3，所以可容納的液態(tài)氫分子個數(shù)N＝eq\f(V,V0)＝103個．【答案】1038．(2023·南京高二檢測)已知地球半徑約為×106m，空氣的摩爾質量約為29×10－3kg/mol，一個標準大氣壓約為×105Pa.利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標準狀況下的體積為__________m3.【導學號：11200002】【解析】由壓強的定義可得p0＝eq\f(mg,4πR2)，則m＝eq\f(4πR2p0,g)大氣的總物質的量n＝eq\f(m,M)＝eq\f(4πR2p0,gM)在標準狀況下的氣體摩爾體積V0＝×10－3m3/mol代入已知數(shù)據(jù)可得V≈4×1018m3.【答案】4×1018[能力提升]9．(2023·鄭州高二檢測)一艘油輪裝載著密度為900kg/m3的原油在海上航行，由于某種事故而使原油發(fā)生部分泄漏導致9t的原油流入大海，則這次事故造成的最大污染面積約為__________m2.【解析】分子直徑的數(shù)量級是d＝10－10m．由d＝eq\f(V,S)，ρ＝eq\f(M,V)可知，S＝eq\f(M,ρd)＝1011m2.【答案】101110．鉆石是首飾和高強度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3)，摩爾質量為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA.則每個鉆石分子直徑d的表達式為__________m.【導學號：11200003】【解析】鉆石的摩爾體積為V＝eq\f(M×10－3,ρ)(單位為m3/mol)，每個鉆石分子體積為V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M×10－3,NAρ)，設鉆石分子直徑為d，則V0＝eq\f(1,6)πd3，所以分子的直徑d＝eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ)).【答案】eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))11．(2023·開封檢測)已知阿伏加德羅常數(shù)是NA＝×1023mol－1，銅的摩爾質量為×10－2kg/mol，銅的密度是×103kg/m3.試估算1個銅原子占有的體積為多少？(結果保留二位有效數(shù)字)【解析】銅的摩爾體積為V＝M/ρ，一個銅原子的體積V0＝V/NA＝M/ρNA，代入數(shù)據(jù)解得V0＝×10－29m3.【答案】×10－29m312．(2023·青島高二檢測)在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水．待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小．④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積．⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是__________．(填寫步驟前面的數(shù)字)(2)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是m2.由此估算出油酸分子的直徑為__________m．(結果保留一位有效數(shù)字)【導學號：11200004】【解析】(1)實驗操作開始之前要先配制油酸酒精溶液，確定每一滴溶液中含有純油酸的體積，所以步驟④放在首位．實驗操作時要在淺盤放水、痱子粉，為油