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4（含解析）

1.2走进分子世界
课时作业（含解析)
1．以下关于分子动理论的说法中不正确的是（
）
A．物质是由大量分子组成的
B．分子很小，其直径的数量级一般为
C．时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动
D．求分子间的距离常用立方体模型，对于固体或液体摩尔体积与阿伏加德罗常量比值可以作为一个分子体积
2．在油膜实验中，体积为V的某种油，形成直径为d的圆形油膜，则油分子的直径近似为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．若以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，表示水的摩尔质量，表示一个水分子的质量，表示一个水分子的体积，
表示阿伏伽德罗常数，则下列关系式不正确的是______
A．
B．
C．
D．
4．根据以下哪组数据可以估算出阿伏加德罗常数（　　）
A．一定量氧气的质量与体积
B．氧气的摩尔质量与分子质量
C．氧气的摩尔体积与分子体积
D．一定量氧气的体积与摩尔体积
5．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
6．通过下列各组已知物理量，能估算出气体分子间的平均距离的是（　　）
A．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量
B．气体的密度、体积和摩尔质量
C．气体的质量和体积
D．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度
7．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
8．用如下哪些组数据，可求出阿伏加德罗常数（　　）
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水蒸气的摩尔质量、水蒸气的密度和水分子的体积
C．水分子的质量和水分子的体积
D．水的摩尔质量和水分子的质量
9．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2-3个数量级，可能的原因是（　　）
A．计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目
B．水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开
C．将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算
D．测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴
10．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（　　）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1
mL的溶液的滴数少记了10滴
11．某单晶体的体积为V，质量为m，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数NA．则该晶体所含有的分子数为_____，分子直径为_____。
12．已知某物质的摩尔质量和密度分别为?和ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质单位体积的分子数为_______，若这种物质的分子是一个挨着一个排列的，可将每个分子的形状视为立方体，则它的边长约为_______
13．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．
14．2011年8月12日，刘超等在广州大运会健美操有氧舞蹈团体赛中获得了冠军。刘超一次呼吸吸入450cm3的空气（按标准状况计算），已知标准状况下气体的摩尔体积为22.4L，空气的摩尔质量是M=29g/moL，则
(1)刘超一次呼吸所吸入的空气质量是多少？
(2)刘超吸入的气体分子数是多少？（结果保留两位有效数字）
15．在“油膜法估测分子直径”的实验中，某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.25m2的蒸发皿，滴管，量筒（60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等．已知分子直径数量级为10﹣10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为多少？
16．氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性．某轿车的灯泡的容积V=l.5ml，充入氙气的密度ρ=5.9kg/m3，摩尔质量M=0.131kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1．试估算灯泡中：
氙气分子的总个数；
②氙气分子间的平均距离．（结果保留一位有效数字）
参考答案
1．C
【解析】
A．物质是由大量分子组成的，故A正确；
B．物质是由分子组成的，它无法直接被人类的肉眼观察到，需要借助显微镜等工具才可以观察，因为它直径数量级一般为10-10m，故B正确；
C．分子永不停息地做无规则热运动，即使水结为冰，水分子不会停止热运动，故C错误；
D．由固体、液体物质的摩尔体积与阿伏加德罗常数可以近似计算每个分子的体积，故D正确。
2．D
【解析】
由题可知，油膜的面积为
在油膜实验中，假设该油膜仅有一层油分子，则可以算得油分子的直径
即油分子的直径近似为，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．B
【解析】
A.由水蒸气的摩尔体积等于摩尔质量除以密度，有；故A正确，不符合题意.
B.因水蒸气分子间有较大的空隙，故指一个气体分子的平均占有空间而不是分子本身的体积；B错误，符合题意.
C.阿伏伽德罗常数NA个原子的质量之和等于摩尔质量，有；故C正确，不符合题意.
D.为摩尔质量，摩尔数等于质量除以摩尔质量；故D正确，不符合题意.
4．B
【解析】
A．知道一定量氧气的质量与体积，可以求出氧气的密度，不能计算出阿伏伽德罗常数，故A错误；
B．氧气的摩尔质量除以氧气分子的质量等于阿伏加德罗常数，知道氧气的摩尔质量与分子质量能求出阿伏伽德罗常数，故B正确；
C．利用氧气分子占据空间的体积和氧气的摩尔体积，可求出阿伏伽德罗常数，气体分子间隙较大，利用氧气分子的体积和氧气的摩尔体积，不可求出阿伏伽德罗常数，故C错误；
D．知道一定量氧气的体积与摩尔体积，能求出氧气的摩尔数，不能求出阿伏加德罗常数，故D错误；
故选B。
5．D
【解析】
A．该气体在标准状态下的密度为，A错误；
B．该气体每个分子的质量为，B错误；
C．每个气体分子在标准状态下占据的体积为，C错误；
D．该气体单位体积内的分子数为，D正确。
故选D。
6．D
【解析】
设气体的密度、摩尔质量和摩尔体积分别为ρ、M和V，则
因为1
mol气体中的分子数为阿伏加德罗常数，因此可以估算出每个气体分子所占的体积
除了一些有机物质的大分子外，一般分子直径的数量级都是，因此由每个分子所占体积和分子的本身直径的数量级，便可估算出气体间的平均距离。故知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，就可估算出气体中分子间的平均距离。
故选D。
7．B
【解析】
A．摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，故A错误；
B．每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即，故B正确；
C．由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，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V，即，故D错误。
8．D
【解析】
A．选项只求出水的摩尔体积，故A错误；
B．选项中水的密度乘水分子的体积就等于水分子的质量。水分子的体积与水分子占据的空间不同，故B错误；
C．选项只能求出水的密度，故C错误；
D．摩尔质量除以水分子的质量就等于一摩尔水分子的数量，也就是阿伏加德罗常数，故D正确。
故选D。
9．ABCD
【解析】
A．
计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目，导致S偏小，根据
可知，测量值偏大，故A正确；
B．
水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B正确；
C．
计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故C正确；
D．
测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴，计算代入纯油酸体积将偏大，测量直径偏大，故D正确。
故选ABCD。
10．ACD
【解析】
计算油酸分子直径的公式为
是纯油酸的体积，是油膜的面积。
A．油酸未完全散开，偏小，故得到的分子直径将偏大，故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，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；
D．求每滴体积时，的溶液的滴数少记了10滴,由
可知，纯油酸的体积偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故D正确。
故选ACD。
11．
【解析】
根据摩尔质量可求得物质的量，从而求出分子数；根据摩尔质量可求得摩尔体积，从而求出单个分子体积，再根据球体的体积公式即可求得分子直径。
【详解】
该单晶体的物质的量，则分子数为：n＝NA；
该单个分子体积
解得
【点睛】
本题考查阿伏加德罗常数的应用，要注意明确摩尔质量、摩尔体积以及分子质量和分子体积间的关系，能正确根据阿伏加德罗常数进行分析计算。
12．
【解析】
[1]每个分子的质量：
单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数：
[2]将这种物质的分子是一个挨一个排列的，而且看成立方体形，则每个分子的体积为：
又
解得分子直径为：
13．
【解析】
[1]设大气层中气体的质量为m，由大气压强的产生知
mg＝p0S
即：
m＝
分子数
n＝＝＝
[2]假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V
a＝
而V＝4πR2h，所以
a＝
14．(1)；(2)个
【解析】
(1)刘超一次呼吸所吸入的空气质量为
(2)所吸入的气体分子数为：
15．
【解析】
[1]．根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时，此时油酸浓度最大，一滴油酸的体积为：
V=dS=10﹣10m×0.25m2=2.5×10﹣11m3
一滴酒精油酸溶液的体积为
因此油酸的浓度为
16．①4×1019个；②3×10-9m
【解析】
（1）设疝气的物质的量为n，则：；
疝气分子的总数：
；
（2）每个分子所占的空间为：；
设分子间平均距离为a，则有：V0＝a3；
则
点睛：本题关键明确阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁，知道摩尔体积等于摩尔质量与密度的比值．