沪科版 (2019)选择性必修 第三册第1章 分子动理论1.1 走进分子世界综合训练题

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【优选】第1节走进分子世界-1优选练习一．填空题1．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器量得1mL上述溶液中有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标中正方形小方格的边长为20mm.则:① 油酸膜的面积是__________m2（保留两位有效数字）② 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________m3（保留两位有效数字）③ 根据上述数据,估测出油酸分子的直径是__________m（保留一位有效数字）2．在“用油膜估测分子的大小”的实验中，实验中使用到油酸酒精溶液，其中，油酸容易在水面上形成______油膜，而酒精的作用是______。3．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油膜的面积是______m2；已知油酸洒精溶液中油酸浓度为0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2ml，则油酸分子的直径为_______m，(结果均保留两位有效数字) 4．在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．(Ⅰ)这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．(Ⅱ)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为__________m3， 求得的油膜分子直径为____________m．(结果全部取2位有效数字)5．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是：④①_________(填写步骤前面的数字)（2）将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m(结果保留1位有效数字)。（3）下列说法不能作为油膜法粗略测定分子直径的实验基础是_________A．油滴扩散为油膜时体积不变B．油酸分子直径的数量级是10-10 mC．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜（4）实验中若油酸未完全散开，会导致计算分子直径的结果_________（选填“偏大”或“偏小”）。6．除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为______m。 7．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中:（1）某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待其散开稳定④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误：错误的步骤：________；有遗漏的步骤：________；（2）实验中，用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液c mL，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm2，估算油酸分子的直径大小为________ cm．8．已知阿伏伽德罗常数为N，某物质的摩尔质量为M（kg），该物质的密度为ρ（kg/m3），每干克该物质所含的分子个数是__________ 每立方米该物质所占的分子个数__________9．已知铜摩尔质量为M kg/mol,铜的密度为ρkg/m3,阿伏加德罗常数为  NA mol-1,则1kg铜所含的原子数为_______，1个铜原子的体积为_______m3。10．电子真空管抽气到最后阶段时，还应将灯丝加热后再抽气。原因是灯丝表面均匀吸附着单层密排的气体分子，灯丝受热后，这层气体分子便释放出来。设灯丝是由半径．长的铂丝制成，每个气体分子的截面积，真空管容积，当灯丝加热至100℃时，灯丝吸附的气体分子全部逸出到真空管内。已知大气压，阿伏加德罗常数，则加热前吸附在灯丝上的气体分子数约为________个，如果这些气体分子被加热后离开灯丝而不抽出电子真空管，则此时电子真空管内的压强为________Pa（保留2位有效数字）。11．物体是由分子组成的，分子有一定大小，可用_________法粗略测定。在测分子直径的实验中，若油酸酒精溶液的浓度是1：300，每溶液有250滴液滴，而1滴溶液滴在水面上时自由散开的面积为，则由此可估算出油酸分子的直径约为_________m。12．某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ， NA为阿伏伽德罗常数，则这种物质单位体积的摩尔数为________， 单位体积中所含的分子数目为________。13．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，（1）某同学的操作步骤如下：①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液往量筒中滴一滴，测出它的体积；②往边长约40ml的浅盘里倒入约2深的水，待水面稳定后，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其散幵；③将玻璃板轻放在浅盘上，用细彩笔把油酸膜的形状画在玻璃板上；④将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。改正其中的错误：__________________________________________________（2）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，―滴溶液的体积为4.8×10-3ml，其形成的油酸膜面积为40cm2,由此估测出油酸分子的直径为_________m(保留2位有效数字)。14．利用单分子油膜法可以粗略地测定分子的大小，已知体积为V的一个油滴在水面上散开形成单分子膜的面积为S。则这种油分子的直径表达式为_______；用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为_________m。15．已知铜的摩尓质量为，密度为，阿伏伽德罗常数，则每个铜原子质量为______kg，每个铜原子体积为______m3，铜原子的直径为______m。（前两空保留两位有效数字，最后一空保留一位有效数字）16．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出体积为的液化水。已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数。则该液化水中含有水分子的总数为________ ;一个水分子的直径为_______ (用题中所给字母表示)。17．用油膜法估测分子的大小的实验步骤如下：①将体积v1 纯油酸加入酒精中，得到体积v2的油酸酒精溶液；②把配置好的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，记下n滴的体积v3； ③向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉；④把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待薄膜形态稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸膜的形态画在玻璃板上；⑤把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积为S；根据以上数据回答下列问题：⑴一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______；⑵油酸分子的直径是______（用题中所给字母表示）．   
18．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法正确的是____。A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是ImL，则1滴溶液中含有油酸10-2mLB．往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上C．用注射器往水面上滴l滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积E．根据l滴油酸溶液中油酸的体积v和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=，即油酸分子的大小
参考答案与试题解析1．【答案】2.4×10-2m21.2×10-11m35×10-10m  【解析】试题分析：①先数出坐标纸上方格的个数，然后求出油膜的面积．②一滴溶液的体积乘以溶液的浓度，就是1滴酒精油酸溶液所含纯油的体积．③油酸的体积除以油膜的面积，就是油膜厚度，即油酸分子的直径．①数轮廓包围方格约60个．则油酸膜的面积为．因此油酸膜的面积是．②每滴溶液中含纯油酸的体积为．那么每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是1.2×10-5 mL．③油酸分子直径为．2．【答案】    (1). 单分子    (2). 是对油酸起到稀释作用【解析】【详解】[1][2]如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大，不易于形成单分子油膜，不便于测量，油酸可以溶于酒精，因此酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用。3．【答案】  8.0×10－4  7.5×10－9【解析】在围成的方格中,不足半格舍去,多于半个的算一个,共有80个方格,故油酸膜的面积为 每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积根据【名师点睛】在油膜所围成的方格中，先数出坐标纸上方格的个数，不足半个舍去，多于半个的算一个，即可统计出油酸薄膜的面积；根据油酸浓度和400滴油酸酒精溶液的体积算出每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积，根据求出分子直径。4．【答案】(Ⅰ) 直径 (Ⅱ) 4.0×10－12；4.9×10－10m【解析】试题分析：(Ⅰ)油膜的厚度可视为油酸分子的直径．(Ⅱ)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为形成油膜的面积S＝1.0×(67＋14) cm2＝8.1×10－3m2油酸分子的直径考点：油膜法测分子直径.5．【答案】②⑤③5×10-10B偏大【解析】（1）（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（③）（2）先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=，再计算油膜面积，最后计算分子直径=．（3）油滴扩散为油膜时体积不变，并且让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜，然后根据计算，跟分子的数量级无关，故B正确；（4）油酸未完全散开，S偏小，根据可知得到的分子直径d将偏大，6．【答案】【解析】略7．【答案】  在量筒中滴入N滴溶液，测出它的体积  在水面上先撒上痱子粉  【解析】错误的步骤是②，应为：要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴溶液；有遗漏的步骤是③，应为：为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉．（2）据题得：油酸酒精溶液的浓度为，一滴酸酒精溶液的体积为cmL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，则油酸分子的直径为.8．【答案】        【解析】［1］1kg该物质的物质的量为，所含分子数目为［2］每个分子所占体积所以每立方米该物质所含分子数为9．【答案】    (1).     (2). 【解析】【详解】1kg铜所含的原子数。1个铜原子的体积。10．【答案】        【解析】【来源】第三部分专项卷分子与阿伏加德罗常数专项卷 【详解】[1]加热前吸附在灯丝上的气体分子数约 [2]气体的物质的量根据克拉珀龙方程，得11．【答案】油膜        【解析】【来源】第五部分各区县真卷奉贤区高一年级第二学期期末测试卷 【详解】[1]实验中可用油膜法粗略测定分子的直径；[2]一滴溶液中纯油酸的体积；所以油酸分子的直径12．【答案】        【解析】【来源】第五部分各区县真卷宝山区高一年级第二学期期末测试卷 【详解】[1]．密度为ρ，故单位体积物质的质量为ρ，单位体积的摩尔数为：[2]．单位体积中所含的分子数目为：13．【答案】①在量筒中滴入N低溶液②在水面上先均匀撒上痱子粉或滑石粉【解析】试题分析：通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径．（1）①在量筒中滴入N低溶液②在水面上先均匀撒上痱子粉或滑石粉（2）1滴酒精油酸溶液的体积为，由纯油酸与溶液体积比为1：1000，可得1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积，所以油酸分子直径14．【答案】        【解析】【来源】湖北省荆门市龙泉中学2018-2019学年高二下学期3月物理模拟试题 【分析】【详解】[1]利用油酸溶于酒精，制成油酸酒精溶液，取1滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上形成单分子薄层，只要测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面上形成的油膜面积S，就可以估测出分子直径的大小。这种粗略测定分子大小的方法叫油膜法，分子直径的表达式[2]一般分子的直径数量级为10-10m。15．【答案】            【解析】【来源】2020届广西名校高三上学期12月高考模拟理综物理试题 【分析】【详解】[1]每个铜原子的质量为[2]铜的摩尔体积每个铜原子的体积代入数据解得[3]铜原子的体积代入数据解得铜原子的直径为16．【答案】        【解析】【来源】云南省昆明市第一中学2019－2020学年高三第一次摸底测试理综物理试题 【详解】（1）[1]水的摩尔体积为水分子数为：（1）[2] 将水分子看成球形，有可得：17．【答案】  （1）  （2）【解析】（1）V2的油酸酒精溶液中含有纯油酸的浓度：；一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积：；（2）油酸分子的直径是：故答案为：（1）    （2） 18．【答案】BDE【解析】用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是ImL，则1滴溶液中油酸酒精溶液的体积是10-2mL，含有油酸的体积小于10-2mL，选项A错误；往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上，选项B正确；用注射器往水面上滴l滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，待油酸在液面上分布均匀后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，选项C错误；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积，选项D正确；根据l滴油酸溶液中油酸的体积v和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=，即油酸分子的大小，选项E正确；故选BDE.点睛：本题考查了油膜法测分子直径是实验步骤；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，一定要注意所求的体积是一滴油酸酒精溶液中含纯油的体积.