- 分子及其热运动
- 共2318题
在用“油膜法粗测分子直径”的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A,又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如右图)测得油膜占有的小正方形个数为X.
①用以上字母表示油酸分子的大小d=____________。
②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X =_______。
正确答案
.①d= ② X = 54±1
试题分析:①一滴油酸的体积,形而的油膜的面积
,因此油酸分子的直径就是油膜的厚度:d=
;②在计数时一定要注意多于半个格时算一个整格,而小于半个格时可忽略不计,这样共计54个。
【选修3-3选做题】
将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴,则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的直径是_________m(保留一位有效数字)。
正确答案
0.005;5×10-10
体积为1.2×10-3cm3的石油滴在平静的水面上,石油扩展为3m2的单分子油膜.试估算石油分子的直径约为______m;估算出1mol石油的体积约为______ m3.(结果保留一位有效数字,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1)
正确答案
由于石油分子呈球型分布在水面上,且一个靠一个,因此其直径为:d==
=4×10-10m
一个石油分子的体积为:V0=πd3=33.49×10-30m3
因此1mol石油的体积为:V=NAV0=33.49×10-30m3×6.02×1023=2×10-5m3
故答案为:4×10-10,2×10-5.
(8分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 mL。用注射器测得1 mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待稳定后,将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓,再将玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm。则:
①油膜的面积约为________(保留两位有效数字)。
②根据上述数据,估算出油酸分子的直径d=________(保留一位有效数字)。
正确答案
(1)84 cm2 (2)1×10-7 cm
①查格知共84格,油膜面积S=84 cm2。
②根据题意可知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V= mL=1.0×10-5 mL,则油酸分子的直径d=
=
cm=1×10-7cm。
体积为1.2×10-3cm3的石油滴在平静的水面上,石油扩展为3m2的单分子油膜。试估算石油分子的直径约为____________m;估算出1mol石油的体积约为___________ m3。(结果保留一位有效数字,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1)
正确答案
.410-10;210-5
由于石油扩展形成的油膜为单分子油膜,因此根据油滴体积和油膜面积可以求出分子直径,求出每个石油分子的体积,即估算出1mol石油的体积大小.
解:由于石油分子呈球型分布在水面上,且一个靠一个,因此其直径为:d==4×10-10m
一个石油分子的体积为:V0=πd3=33.49×10-30m3
因此1mol石油的体积为:V=NAV0=33.49×10-30m3×6.02×1023=2×10-5m3
故答案为:4×10-10,2×10-5.
某研究性小组利用如图(a)所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。他们在试管中封闭了一定质量的气体,通过压强传感器和温度传感器测得试管内气体的压强和温度。
(1)采取了正确的操作后,他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据,计算机绘出的p-t图像分别如图(b)中的①、②、③所示,其中p1为已知量,则图线①的函数表达式为_______________;
(2)图线①、②、③在图(c)中表示为( )
正确答案
(1);(2)( B )
试题分析:能够运用控制变量法研究两个物理量变化时的关系.注意实验中的操作步骤和一些注意事项.
(1)图线①的函数表达式为,(2)图(b)可以看出,①、②、③三个等容线体积越来越大,故B正确。
点评:在语言表达的时候我们要准确把问题表达清楚.
【物理——选修3-3】(15分)
(1)(5分)如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布,由图可得信息( )
(2)(10分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,将4mL的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合.注射器中1mL的上述混合溶液可分50滴均匀滴出,将其中的1滴滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,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.试解答下列问题,结果均取一位有效数字。
① 油酸膜的面积约是多少?
② 已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是,请估测油酸分子的直径。
正确答案
(1)AC(2)8×10-3 m2
【物理——选修3-3】(15分)
(1)AC (6分)
(2)①油酸膜的面积:S=81×(10×10-3)2 m2=8×10-3 m2(4分)
③油酸分子直径 (5分)
利用下图“验证玻意耳定律”的实验装置来验证查理定律。
(1)为了完成这个实验,除了图中给出的器材外,还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和________。
(2)必须进行的实验步骤有:①用托盘天平称出活塞和框架的质量M,用气压计读出实验室中的大气压强p0。按图安装器材,在框架两侧挂上钩码,使注射器的下半部分位于量杯之中。往量杯中加入适量的凉水,使注射器内的空气柱位于水面之下。过几分钟后,记下钩码的质量和活塞下表面的位置。同时________。
②在量杯中加些热水,过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码,使______,记下钩码的质量。同时______。
③把步骤②重复4次。
(3)可用作图法来验证查理定律是否成立,该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是________,纵坐标所代表的物理量及其单位是________。
正确答案
(1)温度计(2)①用温度计测出水温②气体体积不变;测出水温
(3)气体温度 开尔文 气体压强 帕斯卡
试题分析:(1)实验需要在不同的温度下验证,所以还需要温度计
(2)①实验需要在不同的温度下验证,所以同时需要用温度计测出水温,
②实验要验证在一定的温度,所以需要保持气体体积不变;同时测出水温
(3)作出P-T图像,即横坐标所代表的物理量及其单位是气体温度和开尔文,纵坐标所代表的物理量及其单位是气体压强和帕斯卡
点评:做本题的关键是理解实验原理,比较简单
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,己知配制的油酸溶液中,纯油酸与油酸溶液体积之比为1:500,25滴油酸溶液有1mL,问:l滴溶液的体积有______mL,1滴油酸溶液中纯油酸的体积V=______mL,若实验中测得1滴油酸膜的面积为533cm2,则所测油酸分子的直径为______.
正确答案
1滴酒精油酸溶液的体积V1=mL=0.04mL,
由纯油酸与溶液体积比为1:500,可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V2=0.04×=8×10-5mL.
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==1.6×10-9m.
故答案为:0.04,8×10-5,1.6×10-9.
在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜.测得一滴油酸溶液的体积为V0,形成的油膜面积为S,则其中纯油酸的体积为 ,油酸分子的直径约为 ,如果把油酸分子看成是球形的(球的体积公式为
,d为球直径),该滴油酸溶液所含油酸分子数约为 .
正确答案
ηV0;;
。
试题分析:一滴油酸溶液中油酸的体积为ηV0,油酸分子的直径约为:d=,一滴油酸溶液中所含油酸分子数为:n=
=
。
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