粤教版 (2019)第一节 物质是由大量分子组成的同步练习题

课时跟踪检测（一）  物质是由大量分子组成的

A组—重基础·体现综合

1．阿伏伽德罗常数所表示的是(　　)

A．1 g物质内所含的分子数

B．1 kg物质内所含的分子数

C．单位体积的物质内所含的分子数

D．1 mol任何物质内所含的分子数

解析：选D　根据阿伏伽德罗常数的定义可知D选项正确。

2．已知在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，氢气分子间距约为(　　)

A．10－9 m  B．10－10 m

C．10－11 m  D．10－8 m

解析：选A　在标准状况下，1 mol氢气的体积为22.4 L，则每个氢气分子占据的体积ΔV＝＝ m3≈3.72×10－26 m3。把氢气分子视为立方体，则占据体积的边长：L＝＝ m≈3.3×10－9 m。故A正确。

3．某物质的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则单位体积中所含分子个数为(　　)

A.       B.           C.          D.

解析：选D　单位体积物质的质量m＝ρ，单位体积物质的量为，故单位体积的分子个数为NA＝NA，故A、B、C错误，D正确。

4．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列对实验过程的分析正确的是(　　)

A．测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法

B．在水面上撒痱子粉是为了使油膜边缘形成规则形状

C．在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是比值法

D．该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法

解析：选D　测量一滴油酸酒精溶液体积用的是累积法，选项A错误；在水面上撒痱子粉是为了使油膜边缘形成清晰的界面，选项B错误；在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是累加法，选项C错误；该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法，选项D正确。

5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列说法中正确的是(　　)

A．用油膜法可以精确测量油酸分子的大小

B．油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜面积

C．计算油酸膜面积时，应舍去所有不足一格的方格

D．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上

解析：选B　“用油膜法估测油酸分子的大小”实验是假设油酸分子是单层并且紧密相连的，并不完全符合实际，故不能精确测量油酸分子的大小，选项A错误；根据实验原理可知，分子直径等于纯油酸的体积除以相应的油酸膜面积，选项B正确；在计算面积时，超过半格的算一个，不足半格的才能舍去，选项C错误；实验时要先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，选项D错误。

6．一艘油轮装载着密度为9×102 kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9 t，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到(　　)

A．108 m2     B．109 m2     C．1010 m2     D．1011 m2

解析：选D　泄漏的原油的体积为V＝＝10 m3，而油分子直径的数量级为10－10 m，所以这些原油造成的污染总面积最大为S＝＝1011 m2，故D正确。

7．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物，它能较长时间悬浮在空气中，其在空气中的含量(浓度)越高，就代表空气污染越严重，PM2.5也是形成雾霾天气的主因。北京曾经出现严重雾霾，PM2.5指标数高达300 μg/m3。已知该颗粒物的平均摩尔质量为40 g/mol，试估算该地区1 m3空气中含有这种颗粒物的数目。(阿伏加德罗常数取6.0×1023 mol－1，结果保留1位有效数字)

解析：1 m3的空气中PM2.5的颗粒物的质量m＝ρV＝300 μg，

物质的量为n＝＝ mol＝7.5×10－6mol，

总数目为N＝nNA＝7.5×10－6×6.0×1023个≈5×1018个。

答案：5×1018个

8．(2021·广州调研)(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)。

(2)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是________。

A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的总滴数多记了10滴

(3)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏伽德罗常数，还需要知道油酸的________。

A．摩尔质量  B．摩尔体积

C．质量  D．体积

解析：(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜形状→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是cadb。

(2)根据d＝分析，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故A正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故B错误；计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则面积S会减小，会导致计算结果偏大，故C正确；求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的总滴数误多记了10滴，由V0＝可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误。

(3)设一个油酸分子的体积为V1，则V1＝πd3，NA＝可知，要测定阿伏伽德罗常数，还需要知道油酸的摩尔体积，故B正确。

答案：(1)cadb　(2)AC　(3)B

9．(2021·辽河油田第二高级中学高二月考)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2 cm，则：

(1)下列有关该实验的说法正确的是(　　)

A．本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量

B．本实验将油膜看成单分子油膜

C．本实验忽略了分子的间隙

D．测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去

(2)该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为____________ m3，油酸膜的面积是____________ m2；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为____________ m(本空保留一位有效数字)。

(3)油酸酒精溶液滴入浅盘的水中后，迅速用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后根据测量的数据算出分子直径，结果将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

解析：(1)因为一滴纯油酸所含分子量太大，造成无法形成单分子层油膜，故A错误；测算分子的直径时，假设的前提必须是将油酸分子看成球形分子，忽略分子的间隙，并且把油膜看成单分子油膜，故B、C正确；测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，超过半格的算一格，不够半格的舍去，故D错误。

(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V＝1 mL××＝8×10－6 mL＝8×10－12 m3，面积超过正方形一半的正方形的个数为72个，则油酸膜的面积约为S＝72×2×2 cm2＝2.88×10－2 m2，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径d＝＝ m≈3×10－10 m。

(3)油酸酒精溶液滴入浅盘的水中后，迅速用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，此时油酸分子未完全散开，导致测量的面积偏小，直径偏大。

答案：(1)BC　(2)8×10－12　2.88×10－2　3×10－10　(3)偏大

B组—重应用·体现创新

10．已知地球表面空气的总质量为m，空气的平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，若把地球表面的空气全部液化且均匀分布在地球表面，则地球的半径将增加 ΔR，为估算ΔR，除上述已知量之外，还需要下列哪一组物理量(　　)

A．地球半径R

B．液体密度ρ

C．地球半径R，空气分子的平均体积V0

D．液体密度ρ，空气分子的平均体积V0

解析：选C　若把空气全部液化且均匀分布在地球表面时，形成一个更大的球体，液化后的空气形成球壳的体积：V＝π(R＋ΔR)3－πR3，又：V＝NAV0，联立可求ΔR的值，故C正确。

11.如图所示，科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13 nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙。估算铁原子平均间隙的大小，结果保留一位有效数字。(已知铁的密度是7.8×103 kg/m3，摩尔质量是5.6×10－2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1)

解析：一个铁原子的体积V＝，

又V＝π3，所以铁原子的直径D＝，

围栏中相邻铁原子的平均间隙l＝－D，

代入数据解得l＝6×10－10 m。

答案：6×10－10 m

12．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验老师已经配置好了油酸酒精溶液，该老师向1 mL油酸中加酒精，直至总量达到a mL，将配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2 cm深水的浅盘，一支注射器，一个烧杯。

(1)用注射器测得b滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。

(2)在水面撒上爽身粉，用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。(已知坐标纸上每个小方格面积为S cm2，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S cm2，不足半个舍去)则油膜面积为________cm2。

(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________cm。

解析：(1)计算每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积，V＝× mL＝ mL。

(2)估算油膜面积的方法是所围成的方格中，面积超过一半的按一个算，小于一半的舍去，方格数约为113，则油酸薄膜面积为S′＝113S cm2。

(3)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，油酸分子的直径d＝＝ cm。

答案：(1)　(2)113S(110S～116S均正确)

(3)