1物体是由大量分子组成的

1高中物理选修3-3同步训练试题解析一、选择题1．油膜法粗略测定分子直径的实验基础是()A．把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度B．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积D．油酸分子直径的数量级是10－15m解析：油酸分子可视为球形，油膜的厚度可看成分子直径，油酸分子可看成一个挨一个排列，油滴扩展为油膜时体积不变，即V＝Sd.答案：ABC2．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为()A．NA＝VV0B．NA＝ρVmC．NA＝MmD．NA＝MρV0解析：气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以A、D错．由质量、体积、密度关系可推知B、C正确．答案：BC3．从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是()A．氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数B．氢气分子的体积和氢气分子的质量C．氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积D．氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数解析：因密度ρ＝MV，由氢气的摩尔质量和摩尔体积可求出氢气的密度ρ＝MAVA，C项可以，由氢气分子的质量m及阿伏加德罗常数NA可求出氢气的摩尔质量MA＝mNA即ρ＝MAVA＝NAmVA，D项也可以，但由于A项提供的数据不知摩尔体积，便求不出氢气的密度．由于氢气分子间有很大空隙，B项提供的数据不能求出氢气的密度而能求得液态氢的密度．答案：CD4．由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积，不能确定的物理量有()A．1mol水的质量B．1mol水蒸气的质量C．1mol水的体积D．1mol水蒸气的体积解析：该题考查阿伏加德罗常数的基础知识，题目已知条件是一个水分子的质量和一2个水分子的体积及阿伏加德罗常数，那么A中：由一个水分子的质量乘以阿伏加德罗常数可得一摩尔水的质量，故A能确定；又因为一摩尔水蒸气的分子数应和一摩尔水的分子数相同，所以一摩尔水蒸气的质量和一摩尔水的质量相同，B也能确定；又由于已知一个水分子的体积，乘以阿伏加德罗常数即可得到一摩尔水的体积，C能确定；但是，水和水蒸气的分子距离不同，所以D不能确定，那么正确答案是D.答案：D5．已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol，摩尔质量为18g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，由以上数据可以估算出这种气体()A．每个分子的质量B．每个分子的体积C．每个分子占据的空间D．分子之间的平均距离解析：由m0＝MANA可估算出每个气体分子的质量，由于气体分子间距较大，由V0＝VANA求得的是一个分子占据的空间而不是一个分子的体积，由a＝3V0求出分子之间的平均距离，故A、C、D、正确．答案：ACD6．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，1nm(纳米)＝10－9m，边长为1nm的立方体内可容纳液态氢分子的个数最接近下面的哪一个数值()A．100B．103C．105D．107解析：氢分子大小的数量级为10－10m，可认为液态氢分子是一个挨一个排列的，将一个氢分子占据的空间视为一个小立方体，则1nm立方体的每个边长线度的分子数为10个，小立体由可容纳分子个数为103个．答案：B7．阿伏加德罗常数为NA，铝的摩尔质量为M，铝的密度为ρ，则下列说法中正确的是()A．1m3铝所含的原子数目是ρNAMB．1个铝原子的质量是MNAC．1个铝原子占有的体积是MρNAD．1kg铝所含有原子的数目是ρNA解析：1m3铝含有的原子数为：ρVMNA＝ρ×1MNA＝ρNAM.选项A正确.1个铝原子的质量为：m＝MNA，故选项B也正确.1个铝原子占有的体积为：VNA＝MρNA＝MρNA，所以选项C正确.1kg铝所含有原子的数目是NAM≠ρNA，所以D不正确．答案：ABC8．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()3A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B．2g氢气所含原子数目为NAC．在常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD．17g氨气所含电子数目为10NA解析：由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错误；2gH2所含原子数目为2NA，B错误；在常温常压下，11.2L氮气的物质的量不能确定，则所含原子数目不能确定，C错误，17g氨气即1mol氨气，其所含质子数为(7＋3)mol即10NA，所以所含电子数目也为10NA，D正确．答案：D9．若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、ΔV分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①NA＝ρVM；②ρ＝μNAΔV；③m＝μNA；④ΔV＝VNA.其中正确的是()A．①②B．①③C．③④D．①④解析：选项个性分析①正确对于气体，宏观量μ、V、ρ之间的关系式仍适用，有μ＝ρV，宏观量与微观量之间的关系式也适用，有NA＝μm＝ρVm③正确NA＝μm→m＝μNA④错误气体的分子间有较大的距离，VNA求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间②错误②式是将④式代入①式，并将③式代入得出的答案：B二、非选择题10．“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下：A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算1个)，再根据格数及方格的边长，求油膜面积SB．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上C．向浅盘中装入约2cm深的水D．用公式d＝VS求出薄膜厚度，即油酸分子的直径4E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全的，请指出：(1)________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________________________________________________________________________________.上述实验步骤的合理顺序是___________________________________________．答案：(1)C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉(2)实验时，还需要：F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时溶液的滴数CFBAED11．某种油滴的摩尔质量M＝0.1kg/mol，密度ρ＝0.8×103kg/m3，取体积V＝3.7×10－4cm3的该种油滴滴在水面上，展开成一面积S＝0.5m2的单分子油膜．(1)求出分子的直径．(2)估算出阿伏加德罗常数．解析：(1)油膜的厚度即为油酸分子的直径，d＝VS＝3.7×10－4×10－60.5m＝7.4×10－10m(2)油酸的摩尔体积VA＝Mρ＝1.25×10－4m3/mol每个分子的体积为V0＝16πd3＝2.12×10－28m3故阿伏加德罗常数NA＝VAV0＝5.9×1023mol－1.答案：(1)7.4×10－10m(2)5.9×1023mol－112．已知铜的摩尔质量为6.4×10－2kg/mol，密度为8.9×103kg/m3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1.若每个铜原子可提供1个自由电子，试估算铜导体中自由电子的数密度．解析：1m3铜的摩尔数为n摩＝ρVM摩＝8.9×103×16.4×10－2mol≈1.4×105mol1m3铜中的铜原子数为n＝n摩NA＝1.4×105×6.0×1023＝8.4×1028由每个铜原子能提供1个自由电子可知，1m3铜中含有的自由电子数n电＝n故铜导体中自由电子的数密度为ρ＝n电V＝8.4×10281个/m3＝8.4×1028个/m3.答案：8.4×1028个/m3