7、1 物体就是由大量分子组成的习题基础夯实1.用“油膜法”测算分子的直径时,必须假设的前提就是( )A.将油分子瞧成球形分子B.认为油分子之间不存在间隙C.把油膜瞧成单分子油膜D.考虑相邻油分子的相互作用力2.(2012·潍坊模拟)最近发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景。
已知1nm(纳米)＝10－9m,边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )A.102B.103C.106D.1093.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算气体分子间的平均距离( )A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量与质量B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量与密度C.阿伏加德罗常数、该气体的质量与体积D.该气体的密度、体积与摩尔质量4.用筷子滴一滴水,体积约为0.1cm3,这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1,水的摩尔体积为V mol＝18cm3/mol)( )A.6×1023个B.3×1021个C.6×1019个D.3×1017个5.(成都高二期末)某种物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N,则关于该物质的说法中,不正确的就是( )A.分子的质量就是M/NB.单位体积内分子的个数就是ρN/MC.分子的体积一定就是M/(ρN)D.平均每个分子占据的空间就是M/(ρN)6.(2012·寿光高二检测)体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为________。
已知阿伏加德罗常数为N A,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为________。
7.地球到月球的平均距离为384 400km,如果把铁的分子一个紧挨一个地排列起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”,试问这条大道需要多少个分子？这些分子的总质量就是多少？(已知铁分子的直径为3、0×10－10m,铁的摩尔质量为5、60×10－2kg/mol)8.(2011·南京高二检测)为保护环境与生态平衡,在各种生产活动中都应严禁污染水源。
在某一水库中,一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶,速度为8m/s,导致油箱突然破裂,柴油迅速流入水中,从漏油开始到船员堵住漏油处共用1、5分钟。
测量时,漏出的油已在水面上形成宽约为 a ＝100m 的长方形厚油层。
已知快艇匀速运动,漏出油的体积V ＝1、44×10－3m 3。
(1)该厚油层的平均厚度D 为多少？(2)该厚油层的厚度D 约为分子直径d 的多少倍？(已知油分子的直径约为10－10m)能力提升1.从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的就是( ) A.水的密度与水的摩尔质量 B.水的摩尔质量与水分子的体积 C.水分子的体积与水分子的质量 D.水分子的质量与水的摩尔质量2.下列说法中正确的就是( ) A.物体就是由大量分子组成的B.无论就是无机物质的分子,还就是有机物质的大分子,其分子大小的数量级都就是10－10mC.本节中所说的“分子”,只包含化学中的分子,不包括原子与离子D.分子的质量就是很小的,其数量级为10－10kg3.阿伏加德罗常数就是N A mol －1,铜的摩尔质量就是μkg/mol,铜的密度就是ρkg/m 3,则下列说法不正确的就是( )A.1m 3铜中所含的原子数为ρN AμB.一个铜原子的质量就是μN AC.一个铜原子所占的体积就是μρN AD.1kg 铜所含有的原子数目就是ρN A4.(江苏新海中学高二期末)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤: A.向浅盘中倒入约2cm 深的水;B.向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或痱子粉);C.将油酸与酒精按一定比例配制好;D.把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中,当体积达到1mL 时记下滴入的滴数,算出每滴液滴的体积;E.把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,直到薄膜形态稳定;F.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上;G.把玻璃板放在方格纸上,数出薄膜所占面积;H.计算出油膜的厚度L ＝V S若所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL 溶液中含有纯油酸6mL,上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描绘出油酸膜的轮廓形状再把玻璃板放在坐标纸上,其形状与尺寸如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1cm,试求:(1)油酸膜的面积就是________cm 2;(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积就是______mL;(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径________m 。
[(2),(3)两问答案保留一位有效数字]5.(2012·威海模拟)已知潜水员在岸上与海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3与2.1 kg/m 3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数N A ＝6、02×1023mol －1。
若潜水员呼吸一次吸入2 L 空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。
(结果保留一位有效数字)6.水的摩尔质量为1、8×10－2kg/mol,摩尔体积为1、8×10－5m 3/mol,设想水分子就是一个挨着一个排列的球体。
现有容积就是250mL 的矿泉水一瓶。
(1)均匀洒在地面上形成一块单分子水膜,求该水膜面积为多大？(2)如果水分子一个挨着一个排列成一条线,这条线能绕赤道几圈？(已知地球赤道的周长约为4×104km)1答案:ABC解析:用“油膜法”估测分子直径时不须考虑分子间的作用力,而且认为分子就是紧密排列的,且把分子瞧成小球,在水面上形成单分子油膜。
2答案:B解析:纳米就是长度的单位,1nm ＝10－9m,即1nm ＝10×10－10m,所以排列的分子个数接近于10个,可容纳103个,B 项正确。
3答案:B解析:对四个选项的条件逐一分析,瞧根据每个选项的条件能求出何种物理量,由该物理量求出分子间的距离d 。
如:A 选项的条件只能求出分子的总个数,而不能继续求得分子的体积V 0,故A 选项不正确。
同理对选项C,D 进行分析判断,C 只能求出该气体的密度,D 能求出该气体的质量与摩尔数。
故正确答案为B 。
4答案:B解析:n ＝VN A V mol ＝0、1×6×102318个≈3×1021个。
5答案:C解析:M /(ρN )就是平均每个分子占据的空间并不一定就是一个分子的体积,C 选项错。
6答案:V SM N A7答案:1、281×1018个 1、19×10－7kg 解析:这条大道需要的分子个数为n ＝s d ＝3、844×1083、0×10－10个≈1、281×1018个, 铁分子的质量m ＝M A N A ＝5、60×10－26、02×1023kg≈9、3×10－26kg, m 总＝mn ＝9、3×10－26×1、281×1018kg ＝1、19×10－7kg8答案:(1)2×10－8m (2)200倍 解析:(1)油层长度L ＝vt ＝8×90m ＝720m油层厚度D ＝V La ＝1、44×10－3720×100m ＝2×10－8m(2)n ＝D d ＝2×10－810－10＝200(倍)。
能力提升 1答案:D解析:阿伏加德罗常数就是指1mol 任何物质所含的粒子数,对固体与液体,阿伏加德罗常数N A ＝摩尔质量M 分子质量m ,或N A ＝摩尔体积V分子体积V 0因此,正确的选项就是D 。
2答案:A解析:物体就是由大量分子组成的,故A 项正确。
一些有机物质的大分子大小的数量级超过10－10m,故B 项错误。
本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子,故C 项错误。
分子质量的数量级一般为10－26kg,故D 项错误。
3答案:D解析:1m 3铜所含有的原子数为n ＝m μ·N A ＝ρ·V ′μN A ＝ρN Aμ,A 正确。
一个铜原子的质量为m 0＝μN A,B 正确。
一个铜原子所占的体积为V 0＝V N A ＝μρN A,C 正确。
1kg 铜所含原子数目为n＝1μ·N A ＝N Aμ,D 错误。
4答案:(1)110 (2)8×10－6 (3)7×10－10解析:(1)由图示可知,油酸薄膜轮廓内的正方形个数为110个,则油酸膜的面积就是S ＝110×1×1cm 2＝110cm 2;(2)1mL 溶液中含有纯油酸的体积为6104mL,则1滴该液中含有纯油酸的体积为V ＝175×6104mL ＝8×10－6mL;(3)d ＝V S ＝8×10－6×10－3×10－3110×10－4≈7×10－10m 。
5答案:3×1022解析:设空气的摩尔质量为M ,在海底与岸上的密度分别为ρ海与ρ岸,一次吸入空气的体积为V ,则有Δn ＝ρ海－ρ岸VMN A ,代入数据得Δn ＝3×1022。
6答案:(1)6、4×105m 2(2)8、1×107圈 解析:(1)水分子的体积为V 0＝V mol N A ,因为每个水分子的体积为V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3,所以D ＝36V 0π,形成水膜的面积S ＝V D ,将数据代入后得D ＝36×1、8×10－53、14×6×1023m ＝3、9×10－10m,S ＝250×10－63、9×10－10m 2＝6、4×105m 2。
(2)250mL 水中分子的个数为n ＝V V 0,水分子排成的线长为s ＝n ·D ＝3、25×1015m 。
可绕地球赤道的圈数为N ＝s L＝8、1×107圈。