7.1 物质是由大量分子组成的 —2020-2021学年人教版高中物理选修3-3同步检测（word含答案）

物质是由大量分子组成的练习
一、单选题
在用公式d=VS计算油膜分子大小时，式中V的物理意义是(????)
A. 指1?mL的油酸溶液的体积
B. 指一滴油酸溶液的体积
C. 指一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积
D. 指一滴油酸溶液中酒精的体积
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=VV0 B. NA=V0V C. NA=Mm D. NA=mM
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、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式，其中正确的是(????)
①NA=ρVm???? ②ρ=μNAΔ???? ③m=μNA??? ④Δ=VNA
A. ①和② B. ①和④ C. ③和④ D. ①和③
下列现象中，不能用分子动理论来解释的是(????)
A. 白糖放入装有热水的杯中，杯中的水会变甜
B. 大风吹起时，地上的尘土飞扬
C. 一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色
D. 把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起
下列说法中正确的是(????)
A. 因为空气分子间存在斥力，所以用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气
B. 用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故
C. 打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动
D. 热力学温度升高1K大于摄氏温度升高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. 氧气分子的体积和氧气的密度
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
如图所示，食盐(NaCl)的晶体是由钠离子(图中的白色圆点表示)和氯离子(图中的黑色圆点表示)组成的，离子键两两垂直且键长相等．已知食盐的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离约为(????)
A. 3M2ρN
B. 3MρN
C. 32MρN
D. 23MρN
关于分子动理论，下列说法正确的是(????)
A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力先变小后变大
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高
如果某物质的摩尔质量为M，分子质量为m，密度为ρ，摩尔体积为V，分子体积为V??，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法中正确的是
A. 单位体积内分子的个数为 B. 分子间距离d?=3V′
C. 分子的体积一定等于 D. 物质的密度一定是ρ?=mV′
?如果用M表示某物质的摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质的密度，V表示摩尔体积，V′表示分子体积，NA为阿伏加德罗常数，则下列说法中正确的是(? )?
A. 分子间距离d?=3V′?? B. 单位体积内分子的个数为ρNAM
C. 分子的体积一定是MρNA??? D. 物质的密度一定是ρ?=mV′
下列说法正确的是
A. 一定质量的理想气体在等温膨胀的过程中，一定会从外界吸收热量
B. 已知水的密度和水的摩尔质量可以算出阿伏加德罗常数
C. 如果气体分子总数不变，当气体分子的平均动能增大时，气体的压强必然增大
D. 由于液体表面分子间的距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力
已知阿伏加德罗常数为NA(mol?1)，某液体的摩尔质量为M(kg/mol)，该液体的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(????)
A. 1?kg该液体所含的分子个数是ρNA
B. 1?kg该液体所含的分子个数是1MNA
C. 该液体1个分子的质量是ρNA
D. 该液体1个分子占有的空间是ρMNA
二、多选题
关于分子的质量，下列说法错误的是_______
A. 质量相同的任何物质，分子个数都相同
B. 摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同
C. 分子质量之比一定等于摩尔质量之比
D. 密度大的物质，分子质量也一定大
E. 密度小的物质，分子质量也一定小
关于物质中的分子和分子数，下列叙述正确的是___________
A. 质量相同的物体，含有相同的分子数
B. 体积相同的物体，含有相同的分子数
C. 摩尔数相同的物体，含有相同的分子数
D. 分子的体积都非常小，一般分子的直径数量级为10?10m
E. 某物质样品质量为m，体积为V，总分子数为n，已知阿伏加德罗常数为NA，摩尔质量为M，密度为ρ，则该物质的分子质量为m/n；
已知阿伏加德罗常数为NA(mol?1)，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(????)
A. 1?kg该物质所含的分子个数是ρNA
B. 1?kg该物质所含的分子个数是1MNA
C. 该物质1个分子的质量是ρNA
D. 该物质1个分子占有的空间是MρNA
E. 该物质的摩尔体积是Mρ
关于实验“用油膜法估测分子大小”，以下说法正确的是(????)
A. 为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置
B. 用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后，应立即将油膜的形状描下来
C. 处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径
D. 若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大
对于液体和固体来说，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，则下列关系中正确的是(????)。
A. NA=VV0 B. NA=V0V C. M﹦ρV D. V=mρ
三、实验题
在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6?mL油酸．用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1?cm，试求：

(1)油酸膜的面积是________cm2；
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________m3；(结果保留一位有效数字)
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是________m；(结果保留一位有效数字)
(4)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较结果明显偏大，可能是由于________．
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C.求每滴溶液中纯油酸的体积时，1?mL溶液的滴数多记了10滴
D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：
①向体积V油=1?mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500?mL．
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1?mL．
③先往边长为30～40?cm的浅盘里倒入2?cm深的水，然后将_________均匀地撒在水面上．
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状．
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长a=20?mm．
根据以上信息，回答下列问题：
(1)步骤③中应填写：_________．
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′=_________mL；油酸薄膜的面积S约为________mm2，由此可知油酸分子的直径d约为_________m.(结果均保留两位有效数字)
在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1?000?mL溶液中有纯油酸0.2?mL，用量筒和注射器测得1?mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1?cm.(结果均保留两位有效数字)
(1)油酸薄膜的面积是________?m2．
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______?m3．
(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________?m．
(4)某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于________．
A.油酸未完全散开
B.油酸酒精溶液中含有大量酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.在向量筒中滴入1?mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴
答案和解析
1.【答案】C
【解答】
本实验中是利用油酸的体积和在水面上形成的油膜面积来测量油酸分子直径的；公式中的V为一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积；故C正确，ABD错误。
故选C。
2.【答案】C
【解答】
AB.V0表示分子体积，V表示摩尔体积，固体和液体间的分子间隙较小，可以忽略不计，1mol物质的分子数是阿伏加德罗常数，则阿伏加德罗常数为：NA=VV0，但对于气体，气体分子间有很大的间隙，则上面的式子是不成立的，故AB错误；
CD.摩尔质量是1mol分子的质量，故：m=MNA，即NA=Mm，这对于固液气都是成立的，故C正确，D错误。
故选C。
3.【答案】D
【解答】
①摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故：mNA=ρV；故NA=ρVm，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ρΔμρΔ；故②错误；
③摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故m=μNA，故③正确；
④由于气体分子间距远大于分子直径，故Δ故选D。
4.【答案】B
【解答】
A.白糖放入热水中，水变甜，说明糖分子在永不停息地做无规则运动.故A正确；
B.大风吹起时，地上的尘土飞扬，是物体在运动，属于机械运动.故B错误；
C.一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色，分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D.把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅块结合在一起，用一定的拉力才能拉开。故D正确。
故选B。
5.【答案】C
【解答】
A、空气中分子距离较大，分子力为零，用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，那是气体压强作用的效果，故A错误；
B、面包之间的空隙，属于物体之间的空隙不是分子间的间隙，故B错误；
C、正是由于分子在做无规则运动，我们才能闻到酒的气味，故C正确；
D、热力学温度和摄氏温度只是零点选取不同，每度的大小是相同的，故D错误；
故选：C。
6.【答案】C
【解答】
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，但求不出氧气的摩尔质量，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。
故选C。
7.【答案】C
【解答】
设晶胞边长为a，在NaCl晶胞中含4个个，根据密度公式ρ=4MNa3?，可得?a=34MρN，所以两个距离最近的钠离子中心间的距离等于晶胞面对角线的一半，所以两个距离最近的钠离子中心间的距离为2234MρN=32MρN，故ABD错误，C正确。
故选C。
8.【答案】D
【解析】
【解答】
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故A错误；
B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图，是炭粒做布朗运动每隔一定的时间所处位置的连线，不是运动的轨迹，故B错误；
C.图丙中分子间距离为r0时，分子间作用力为零，分子间距从r0增大时，分子力先增大后变小，故C错误；
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高，故D正确。
故选D。
9.【答案】A
【解答】
A.分子的摩尔体积：V=Mρ，分子占有的空间一定是MρNA，而不一定是分子的体积，单位体积内分子的个数为，故A正确，C错误。
B.d?=3V′为分子的直径，但气体分子间的距离远大于分子直径，故B错误。
D.物质的密度为：ρ=MV，而不是ρ?=mV′，故D错误。
10.【答案】B
【解答】
分子的摩尔体积：V=Mρ，分子占有的空间一定是MρNA，而不一定是分子的体积，单位体积内分子的个数为，d?=3V′为分子的直径，但气体分子间的距离远大于分子直径，物质的密度为：ρ=MV，而不是ρ?=mV′，故B正确，ACD错误。
11.【答案】A
【解答】
A.理想气体等温膨胀时有△U=0，W<0，根据△U=W+Q可知Q>0，即气体一定从外界吸收热量，A项正确;
B.知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，但不能计算出阿伏加德罗常数，B项错误;
C.如果气体分子总数不变，当气体分子的平均动能增大时，温度升高，若同时体积增大，根据理想气体状态方程pVT=C可知压强不一定增大，C项错误;
D.由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在张力，D项错误
故选A．
12.【答案】B
【解析】解析：选B?1?kg该液体的物质的量为1M，所含分子数目为：n=NA·1M=NAM，故A错误，B正确；每个分子的质量为：m0=MNA，故C错误；每个分子所占体积为：V0=m0ρ=MρNA，故D错误。
13.【答案】ADE
【解答】
A、质量相等的同种物体含有相同的分子数，质量相等的不同种物质含有不同的分子数，故A错误；
B、分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数。所以分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比，所以摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同，故B正确；
C、分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，所以分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比，故C正确；
DE、分子的质量与物质的密度无关，故DE错误。
故选：ADE．
14.【答案】CDE
【解答】
设物质的量为n0，质量为m，阿伏加德罗常数为NA，摩尔质量为M，密度为ρ，则分子个数n=n0NA=mMNA=ρVMNA可知，
A、质量相等的同种物体含有相同的分子数，等质量的不同物质构成的物体分子数不同，故 A 错误；
B、同种物质体积相同时含有的分子数相同，不同种物质体积相同时含有的分子数不同，故 B 错误；
C、摩尔数相同的物体含有相同的分子数，故 C 正确；
D、一般分子的体积都很小，数量级为10?10m，故D正确；
E、根据物质样品质量为m，总分子数为n，则该物质的分子质量为mn，故E正确；
故选：CDE．
15.【答案】BDE
【解析】
【解答】
AB、1?kg该物质的物质的量为1M，所含分子数目为：n=NA·1M=NAM，故A错误，B正确；
C、每个分子的质量为：m0=MNA，故C错误；
D、每个分子所占空间为：V0=m0ρ=MρNA，故D正确；
E、该物质的摩尔体积为Mρ，故E正确．
16.【答案】AD
【解答】
A.为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，故A正确；
B.实验中滴入油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状，故B错误；
C.根据公式d=VS求出油酸分子的直径，实验前必须设法弄清一滴油酸酒精溶液中纯油酸的的体积，故C错误；
D.实验时先将痱子粉均匀洒在水面上适量即可，不能太多，为了看清油酸薄膜的形状，若撒的痱子粉过多，则计算得到的油膜的面积偏小，那么油酸分子的直径将偏大，故D正确。
故选AD。
17.【答案】AC
【解答】
AB.摩尔体积是1mol分子的体积，故NA=VV0，故A正确，B错误；
CD.摩尔质量等于密度乘以摩尔体积，故M=ρV，即V=Mρ，故C正确，D错误。?
故选AC。?
18.【答案】(1)128；(2)8×10?12；(3)6×10?10? ；(4)AD
【解答】
(1)数油膜覆盖的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积，正方形的个数约为128个；则油膜的面积约为S=128×1cm×1cm=128cm2；每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=175×6104ml=8×10?6ml=8×10?12m3
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=VS=8×10?6×10?6128×10?4m≈6×10?10m
(2)A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，V偏大，故A正确；
B.计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，故B错误；
C.求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0=Vn可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故C错误；
D.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开．则油膜的面积偏小，故D正确。
故选AD。
故答案为：(1)128；(2)8×10?12；(3)6×10?10? ；(4)AD。
19.【答案】(1)痱子粉或石膏粉? (2)2.0×10?5? 4.6×104? 4.3×10?10
20.【答案】(1)4.0×10???3
(2)2.5×10???12；
(3)6.3×10??10
(4)D
【解答】
(1)由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，
则油酸薄膜面积为：S=40cm2=4.0×10?3m；
(2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：
V=1mL80×0.21000=2.5×10?12m3；
(3)由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为：
d=VS=2.5×10?124.0×10?3m=6.3×10?10?m
(4)计算油酸分子直径的公式是d=VS，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。
A.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A错误；
B.计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故B错误；
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；
D.计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，故D正确；