2019-2020学年高中物理沪科版选修3-3：1.2走进分子世界 课时作业3（含解析）

1.2走进分子世界
课时作业（含解析)
1．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量
A．氧气的密度和阿伏加德罗常数
B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量
2．根据下列数据，可以算出阿伏伽德罗常数的是（??
）
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水的摩尔质量和水分子的质量
D．水分子的体积和水分子的质量
3．以M表示水的摩尔质量，表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，为阿伏加德罗常数，m、v分别表示每个水分子的质量和体积，四个关系式：①，②，③，④．则下列判断中正确的是（
）．
A．①和②都是正确的
B．①和③都是正确的
C．②和④都是正确的
D．①和④都是正确的
4．已知铜的密度为8.9×103kg/m3，摩尔质量为64g/mol。通过估算可知每个铜原子所占的
体积最接近下列的（　　）
A．7×10?6
m3
B．1×10?29
m3
C．1×10?26
m3
D．8×10?24
m3
5．已知标准状态下气体的摩尔体积VA=22.4L/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023，估算标准状态下，1cm3气体中的分子数最接近（　　）
A．2.7×1018
B．2.7×1019
C．2.7×1020
D．2.7×1021
6．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（　　）
A．该气体在标准状态下的密度为
B．该气体每个分子的质量为
C．每个气体分子在标准状态下的体积为
D．该气体单位体积内的分子数为
7．对于固体、液体和气体的物质来说，如果用M表示摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质的密度，V表示摩尔体积，V0表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，下列关系中一定正确的是(　　)
A．NA＝
B．NA＝
C．
D．
8．已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为(kg/m3),
阿伏加德罗常数为NA
(mol-1)。下列判断正确的是（　　）
A．1kg铜所含的原子数为NA
B．1m3铜所含的原子数为
C．1个铜原子的质量为
(kg)
D．1个铜原子的体积为
(m3)
E.铜原子的直径为(m)
9．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．
B．
C．
D．
10．若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系错误的是（　　）
A．
B．
C．
D．
11．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。
12．在“用油膜法估测分子大小”实验中，油酸酒精溶液浓度为A，记下N滴溶液总体积为V，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V油酸=____；在透明方格纸板上数得一滴油酸酒精溶液形成的油膜占有的正方形小格个数为X，已知小格的边长为a，则油酸分子直径D=____．
13．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为，又用滴管测得每滴这种油酸酒精溶液的总体积为，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的正方形小格的纸上，测得油膜占有小正方形个数为。用以上字母表示油酸分子直径的大小
_______。
14．2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳取代石油成为可能．假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6g的水分解为氢气和氧气．已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)
(1)被分解的水中含有水分子的总数N；
(2)一个水分子的体积V.
15．已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3
kg/m3和2.1
kg/m3，空气的摩尔质量为0.029
kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2
L空气，求：
（1）潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字)；
（2）在海底吸入的空气大约是岸上吸入的空气的压强的多少倍？(忽略温度的差异)
16．已知铜的摩尔质量是，铜的密度是，阿伏加德罗常数是，求
（1）每个铜原子的质量；
（2）每个铜原子的直径；
（3）铜中含有铜原子的个数．
参考答案
1．C
【解析】
A．已知氧气的密度和阿伏伽德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；
B．已知氧气分子的体积可以求出单位体积的分子数，已知氧气的密度可以求出单位体积的质量，知道单位体积的质量与分子个数，可以求出每个分子的质量，但求不出氧气的摩擦质量，故B错误；
C．一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏伽德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏伽德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；
D．已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误．
2．C
【解析】
A．知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，不能计算出阿伏伽德罗常数，故A错误；
BC．若知道水的摩尔质量和水分子质量或者知道水的摩尔体积以及水分子的体积，可以求出阿伏伽德罗常数，故B错误，C正确；
D．知道水分子的体积和水分子的质量无法求出阿伏伽德罗常数，故D错误．
3．B
【解析】
①摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故：
mNA=ρVm
故
故①正确；
②ρ为在标准状态下水蒸气的密度，由于气体分子间距远大于分子直径，故水蒸气的密度小于水分子的密度，故ρV＜m，故
故②错误；
③摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故
故③正确；
④由于气体分子间距远大于分子直径，故
故④错误；
故正确的表达式为①和③，选B。
4．B
【解析】
铜中的每个铜原子所占的体积为
故B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【解析】
设1cm3气体中的分子数为n，则
故ACD错误，B正确。
故选B。
6．D
【解析】
A．摩尔质量除以摩尔体积等于密度，则密度为，故A错误；
B．每个分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，则为，故B错误；
C．由于分子的间距存在，每个气体分子的体积远小于体积除以阿伏伽德罗常数，即远小于，故C错误；
D．分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积，即，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
对于固体或液体来说，摩尔体积是1mol分子的体积，故，但由于气体分子间有空间，所以该式不成立，AB错误；
m表示分子质量，M表示摩尔质量，N表示阿伏伽德罗常数，对任何一种物质都有，C正确D错误．
8．CDE
【解析】
A．1kg铜所含的原子数
故A错误；
B．1m3铜所含的原子数为
故B错误；
C．1个铜原子的质量
故C正确；
DE．1个铜原子的体积为
体积为
联立解得
故DE正确。
故选CDE。
9．AB
【解析】
气体的摩尔质量为M除以每个分子的质量m等于阿伏伽德罗常数NA，选项A正确；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，故B正确；摩尔体积为V除以一个分子占据的体积等于阿伏伽德罗常数NA，故C错误；ρV0不是每个分子的质量，故D错误．故选AB．
10．BC
【解析】
AD．因为1摩尔水含有个水分子，则每个水分子的质量
解得
AD正确；
BC．因为在标准状态下水蒸气的密度等于水的摩尔质量与在标准状态下水蒸气的密度的比值，即
由于气体分子间距很大，故标准状态下水蒸气的摩尔体积
所以
BC错误；
本题选择错误的，故选BC。
11．
【解析】
[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。
12．
【解析】
[1]．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
[2]．油膜的面积为
S=Xa2
则油酸分子直径
13．
【解析】
[1]．一滴油酸酒精溶液的体积
其中纯油酸的体积为
所形成的油膜的面积为
所以油膜的厚度，即油酸分子的直径为
14．（1）水分子数为：个；（2）水分子体积为：
【解析】
（1）水分子数：个
（2）水的摩尔体积为：
水分子体积：
15．①
3×1022　②
(或1.6)
【解析】
（1）设空气的摩尔质量为，在海底和在岸上的密度分别为和，一次吸入空气的体积为，在海底和在岸上分别吸入空气的分子数为和：
，
多吸入的分子个数为：
（2）设有质量为的气体，在岸上的体积为，在海底的体积为，忽略温度的差异，由玻意耳定律可得：，由以上方程可得：
16．（1）；（2）；（3）．
【解析】
（1）由铜的摩尔质量M，阿伏伽德罗常数NA，可得
每个铜原子的质量
（2）由铜的摩尔质量M，铜的密度，铜的摩尔体积
又由阿伏伽德罗常数NA可得
解得每个铜原子的直径
（3）铜中含有铜原子的个数