广东省揭阳市第一中学高中物理《7.1物体是由大量分子组成的》同步训练试题 新人教版选修3-3 6页

广东省揭阳市第一中学高中物理《7.1 物体是由大量分子组成的》 同步训练试题 新人教版选修 3-3 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 10－15 m 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：　ABC 2．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＝ V V0　　　　　　　　　 B．NA＝ρV m C．NA＝M m D．NA＝ M ρV0 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：　BC 3．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＝M V，由氢气的摩尔质量和摩尔体积可求出氢气的密度ρ＝MA VA， 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＝MA VA＝NAm VA ，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：　CD 4．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．1 mol 水的质量 B．1 mol 水蒸气的质量 C．1 mol 水的体积 D．1 mol 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：　D 5．已知某气体的摩尔体积为 22.4 L/mol，摩尔质量为 18 g/mol，阿伏加德罗 常数为 6.02×1023 mol－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＝MA NA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＝VA NA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＝3 V0求出分子之 间的平均距离，故 A、C、D、正确． 答案：　ACD 6．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，1 nm(纳米)＝ 10－9 m，边长为 1 nm 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．100 B．103 C．105 D．107 解析：　氢分子大小的数量级为 10－10 m，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 1 nm 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：　B 7．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．1 m3 铝所含的原子数目是ρNA M B．1 个铝原子的质量是 M NA C．1 个铝原子占有的体积是 M ρNA D．1 kg 铝所含有原子的数目是 ρNA 解析：　1 m3 铝含有的原子数为：ρV M NA＝ρ × 1 M NA＝ρNA M .选项 A 正确.1 个铝 原子的质量为：m＝ M NA，故选项 B 也正确.1 个铝原子占有的体积为： V NA＝ M ρ NA＝ M ρNA， 所以选项 C 正确.1 kg 铝所含有原子的数目是NA M ≠ρNA，所以 D 不正确． 答案：　ABC 8．NA 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　) A．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．2 g 氢气所含原子数目为 NA C．在常温常压下，11.2 L 氮气所含的原子数目为 NA D．17 g 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；2 g H2 所含原子数目为 2NA，B 错误；在常温常压 下，11.2 L 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，17 g 氨 气即 1 mol 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：　D 9．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＝ρV M ；②ρ＝ μ NAΔV；③m＝μ NA；④ΔV＝ V NA. 其中正确的是(　　) A．①② B．①③ C．③④ D．①④ 解析：　 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 S B．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 2 cm 深的水 D．用公式 d＝V S求出薄膜厚度，即油酸分子的直径 E．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 CFBAED 11．某种油滴的摩尔质量 M＝0.1 kg/mol，密度 ρ＝0.8×103 kg/m3，取体积 V ＝3.7×10－4 cm3 的该种油滴滴在水面上，展开成一面积 S＝0.5 m2 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＝V S＝3.7 × 10－4 × 10－6 0.5 m＝7.4×10－10 m (2)油酸的摩尔体积 VA＝ M ρ＝1.25×10－4 m3/mol 每个分子的体积为 V0＝1 6πd3＝2.12×10－28 m3 故阿伏加德罗常数 NA＝VA V0＝5.9×1023 mol－1. 答案：　(1)7.4×10－10 m　 (2)5.9×1023 mol－1 12．已知铜的摩尔质量为 6.4×10－2 kg/mol，密度为 8.9×103 kg/m3，阿伏加 德罗常数 为 6.0×1023 mol－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：　1 m3 铜的摩尔数为 n 摩＝ρV M摩 ＝8.9 × 103 × 1 6.4 × 10－2 mol≈1.4×105 mol 1 m3 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，1 m3 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 × 1028 1 个/m3＝8.4×1028 个/m3. 答案：　8.4×1028 个/m3