- 分子动理论:内能
- 共5581题
热学部分:
(1)在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用量筒测得1 mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,右图中正方形方格的边长为1 cm,试求:
①油酸膜的面积是________cm2.
②实验测出油酸分子的直径是________ m(结果保留两位有效数字)
(2)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,计算结果偏大,可能是由于 ( )
正确答案
(1) 112~115cm2、6.6×10-10(6.5×10-10~6.7×10-10都正确) (方格数112~115都正确) (2) AC
试题分析:(1)采用估算的方法求油膜的面积,通过数正方形的个数:面积超过正方形一半算一个,不足一半的不算,数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积,近似算出油酸膜的面积;根据浓度按比例算出纯油酸的体积,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由可以求出直径大小.
(2)计算油酸分子直径时要用到
(1)①面积超过正方形一半的正方形的个数为114个则油酸膜的面积约为S=114×1×1cm2=114cm2,由于测量有误差,在112~115cm2内均可.
②每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积:,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,因此其直径为:
,代入数据解得:d=6.5×10-10~6.7×10-10m.
(2)A.油酸未完全散开,S偏小,故直径偏大,选项A正确;
B.计算时利用的是纯油酸的体积,如果含有大量的酒精,则体积偏大,则直径偏大,选项B正确;
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S偏小,故直径偏大,选项C正确;
D.求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,由可知,体积偏小,则直径偏小,选项D错误;故选ABC
点评:本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙,采用估算的方法求面积,肯定存在误差,但本实验只要求估算分子大小,数量级符合要求就行了.计算时注意单位的换算.
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1:500,1mL溶液含250滴.那么一滴溶液中纯油酸体积为V=______cm3;该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是______.
正确答案
一滴溶液中纯油酸的体积V油酸=×
=8×10-6mL=8×10-6cm3;
单分子油膜的厚度等于油酸分子的直径,则d=D;
故答案为:8×10-6;d=D.
在用油膜法测油酸分子的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有0.6mL。用滴管向量筒中滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1mL。将一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中(水面浮有少许痱子粉),由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜面积为750cm2, 则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3(保留两位有效数字),根据上述数据,估算出油酸分子的直径为 _________m(保留两位有效数字)。
在这个实验中,某同学的计算结果偏大,可能是由于( )
正确答案
1.2×10-11 1.6×10-10 AC
略
一滴纯油酸体积为V,将其滴在面积为S1的水面上形成面积为S2的油膜,且油膜未占满水面。则油酸分子直径的估算值为 。
正确答案
V/S2
略
(8分)在测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
(1)中学课本中,这种粗测油酸分子大小的方法叫做______法,让油酸尽可能地在水面上散开,使其形成_____层油膜。如果把分子看作球形,这层油膜的厚度可视为油酸分子的____。
(2)利用相关数据可求得油酸分子直径为________m。(取一位有效数字)
正确答案
油膜法;单分子层;直径;5*10-10
(1)粗测油酸分子大小的方法叫做油膜法,让油酸尽可能地在水面上散开,使其形成单分子油膜,如果把分子看作球形,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径(2)分子直径为5*10-10 m
取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,测出这一薄膜的面积为0.2m2,已知油酸分子的直径为5×10 -10m,1 cm3的油酸酒精溶液有50滴,试估算原油酸酒精溶液的体积浓度(×100%).
正确答案
试题分析:每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为;体积浓度为
.
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V,配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL油酸溶液50滴,那么一滴溶液的体积是_______mL,所以一滴溶液中油酸体积为V=_______ cm3.
若实验中测得的结果如下表所示,请根据所给数据填写空白处的数值,并与公认的油酸分子直径值d0=5.12×10-10m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.
正确答案
4×10-5 0.743 0.734 0.710 7.29×10-10 m 符合
1滴溶液的体积V溶液= mL,
其中含油酸体积
V=V溶液=4×10-5cm3,
据此算出3次测得的d值分别为
d1≈7 .43×10-8cm,d2≈7.34×10-8 cm,
d3≈7.10×10-8cm,其平均值
=
=7.29×10-8cm=7.29×10-10m,
这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求.
在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1ooomL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形方格的边长为1cm,试求:
(1)实验测出油酸分子的直径是 m;(结果保留两位有效数字)
(2)实验中为什么要让油膜尽可能散开 .
正确答案
2.562×10-2 形成单分子油膜
油酸分子直径为,n为面积的格数,超过半个格的算一个,少于半个格的舍去,实验中为什么要让油膜尽可能散开形成单分子油膜
已知金刚石的密度是3.5×,摩尔质量M=
.试估算金刚石内碳原子间的平均距离(结果保留两位有效数字).
正确答案
1.8×
方法一 取质量为1kg的金刚石,根据公式ρ=m/V得其所占体积为
由金刚石的摩尔质量M=得:1kg金刚石中所含碳原子的个数
由于固体分子之间的空隙很小,我们可以认为组成金刚石的碳原子是一个挨着一个紧密排列的,因此,每个碳原子所占的体积为
将碳原子看成立方体模型,则该立方体的棱长便是碳原子间距离d的平均值,即
≈1.8×
.
方法二 取体积为的金刚石,根据公式ρ=m/V得这样一块金刚石的质量
m=ρV=3.5×
由金刚石的摩尔质量M=12×得
(即3.5×
)的金刚石中所含碳原子个数为
一个碳原子所占的体积为
v=V/N==5.7×
(认为碳原子一个挨一个紧密排列).
将碳原子看成立方体模型,故碳原子间距离d==1.8×
m.
思路点拨:此类估算问题的解题思路是:先设取一定质量的金刚石算出其体积(或设取一定体积的金刚石算出其质量),再借助摩尔质量和阿伏加德罗常数算出一个碳原子的体积,最后,依据原子模型(球模型或正方体模型)求出原子间的平均距离.
小结:本题重点考查解决估算问题的能力.解决这类问题离不开下面的三个假设与近似:其一,设固体分子一个挨着一个紧密排列(即假设固体分子间没有空隙);其二,假设分子模型为立方体模型,这种假设可以简化运算,本题若将原子按球模型处理,则根据公式
即分子间的平均距离为2.2×,与按照立方体模型估算的结果非常接近;其三,在求
的值时,采用“试幂法”,即倒着算.
(1)如右图所示,螺旋测微器的读数应为 mm。
(2)光敏电阻是用半导体材料制成的,如图所示,将一个光敏电阻与多用电表联成电路。
若此时选择开关放在欧姆挡,使照射在光敏电阻上的光强逐渐增大,则欧姆表指针的偏转角度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
若将选择开关放在电压挡,待指针稳定后同样增大照射光强度,则指针偏转角度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
正确答案
(1)1.500
(2)变大;不变
螺旋测微器读数应为1.500mm。光敏电阻在光照增强时电阻减小,指针偏转角增大,应填变大;万用电表选用电压档时,由于电路中没有电源故电压表始终不偏转,应填不变。
(2012南京一模)如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置,气体的压强可从仪表上读出,一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内,从刻度尺上可读出空气柱的长度。实验过程中气体压缩太快会使气体温度 _(选填“升高”、“不变”或“降低”)。实验中气体向外漏气,测得气体的体积与压强的乘积 _(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
正确答案
升高 变小
实验过程中气体压缩太快,外界对气体做功,会使气体温度升高。实验中气体向外漏气,质量减小,测得气体的体积与压强的乘积变小
在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液。
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1.00mL为止,恰好共滴了100滴。
③在水盘内注入蒸馏水,静置后滴管吸取油酸的酒精溶液,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,形成一油膜。
④测得此油膜面积为3.60×102cm2。
利用数据可求得油酸分子的直径为____________m。(结果保留一位有效数字)
正确答案
10-9m
由题,一滴溶液中纯油酸的体积为V=m3,油酸分子的直径为d=
m≈1×10-9m
故答案为:1×10-9m
用油膜法测油酸分子的大小,把一滴0.04 mL的油酸注入到1 000 mL的无水酒精中,调均匀后取出一滴稀释的0.04 mL油酸酒精溶液,滴入水面.油酸在水面扩散,测得油酸的面积为100 cm2,试计算油酸分子的直径.
正确答案
1.6×10-10 m
滴入水面的油酸体积应该等于油膜面积与油酸分子直径的乘积,稀释后的油酸溶液中的油酸占,所以水面上的油酸体积:V=0.04×10-6×
m3
油膜的面积:S=100×10-4 m2
油酸分子的直径为:
d==
m=1.6×10-10 m.
利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V=0.5×10-3cm3,形成的油膜面积为S=0.7m2,油的摩尔质量M=0.9kg/mol,若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,那么:(1)油分子的直径是多少?(2)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少?(先列出计算式,再代入数据计算,只要求保留一位有效数字)
正确答案
(1)(2)
由分子的直径为:
(1)
(2)
根据: (3)
得: (4)
为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统,光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:
根据表中数据,在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线;
根据图线求光敏电阻值为30kΩ时照射光的照度为 lx。
正确答案
如图下图
0.52
试题分析:(1)采用描点法作图.先根据表格中每组数据,在坐标轴上描点,再用平滑的曲线将点拟合起来,阻值随照度变化的曲线如下,
(2)由图可知,光敏电阻值为30kΩ时对应的光的照度为0.52 lx。
点评:光敏电阻的阻值随光照变化是非线性变化的,光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小。
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