1、1 1 物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的 一、选择题 考点一 用油膜法估测分子的大小 1(多选)(2019 武汉市部分学校高三起点调研)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下 列做法正确的是( ) A用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若 100 滴溶液的 体积是 1 mL，则 1 滴溶液中含有油酸 10 2 mL B往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上 C用注射器往水面上滴 1 滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上 描下油酸膜的形状 D将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得
2、油膜 的面积 E根据 1 滴油酸酒精溶液中油酸的体积 V 和油膜面积 S 就可以算出油膜厚度 dV S，即油酸 分子的大小 答案 BDE 解析 用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若 100 滴溶液 的体积是 1 mL，则 1 滴油酸酒精溶液的体积是 10 2 mL，含有油酸的体积小于 102 mL，选 项 A 错误；往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上，选项 B 正 确；用注射器往水面上滴 1 滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，待油酸在水面上散 开稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，选项 C 错误；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐 标纸
3、上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积，选项 D 正确；根据 1 滴油酸酒 精溶液中油酸的体积 V 和油膜面积 S 就可以算出油膜厚度 dV S，即油酸分子的大小，选项 E 正确 2某种油剂的密度为 8102 kg/m3，取这种油剂 0.8 g 滴在水面上，最后形成油膜的最大面 积约为( ) A10 10 m2 B104 m2 C1010 cm2 D104 cm2 答案 B 解析 由 dV S，得 S V d m d 810 4 810210 10 m2104 m2，故 B 正确 3(多选)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若已知油滴的摩尔质量为 M(单位为 kg/mol)，密度
4、为 (单位为 kg/m3)，油滴质量为 m(单位为 kg)，油滴在水面上扩散后的最大面 积为 S(单位为 m2)，阿伏加德罗常数为 NA(单位为 mol 1)，那么( ) A油滴分子直径 dM S B油滴分子直径 dm S C油滴所含分子数 NM mNA D油滴所含分子数 Nm MNA 答案 BD 解析 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，认为油膜的厚度为分子直径，油滴的质量 为 m，密度为 ，油滴在水面上扩散后的最大面积为 S，则油滴的体积为 Vm ，油滴分子直 径为 dV S m S，选项 B 正确，A 错误；油滴的物质的量为 m M，油滴所含分子数为 N m MNA， 选项 D 正确，
5、C 错误 考点二 分子的大小 4(多选)关于分子，下列说法中正确的是( ) A分子看成小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球 B所有分子大小的数量级都是 10 10 m C“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子 D分子的质量是很小的，其数量级一般为 10 26 kg 答案 AD 解析 将分子看成小球是为研究问题方便而建立的简化模型，故 A 选项正确；一些有机物的 分子大小的数量级超过 10 10 m，故 B 选项错误；“物体是由大量分子组成的”，其中“分 子”是分子、原子和离子的统称，故 C 选项错误；分子质量的数量级一般为 10 26 kg，故
6、 D 选项正确 5纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景边长为 1 nm 的立方体，可容纳液态氢 分子(其直径约为 10 10 m)的个数最接近于( ) A102个 B103个 C106个 D109个 答案 B 解析 1 nm10 9 m，则边长为 1 nm 的立方体的体积 V(109)3 m31027 m3；将液态氢分 子看成边长为 10 10 m 的小立方体，则每个氢分子的体积 V 0(10 10)3 m31030 m3，所以可 容纳的液态氢分子的个数 N V V010 3个 液态氢分子可认为分子是紧挨着的， 其空隙可忽略， 对此题而言，建立立方体模型比球形模型运算更简洁 6已知在标准
7、状况下，1 mol 氢气的体积为 22.4 L，氢气分子间距约为( ) A10 9 m B1010 m C1011 m D108 m 答案 A 解析 在标准状况下，1 mol 氢气的体积为 22.4 L，则每个氢气分子占据的体积 V0 V NA 22.410 3 6.021023 m 33.721026 m3.按立方体估算， 则每个氢气分子所占据体积的边长： a3 V0 3 3.7210 26 m3.3109 m，故选 A. 考点三 阿伏加德罗常数的应用 7(多选)某气体的摩尔质量为 M，摩尔体积为 V，密度为 ，每个分子的质量和体积分别为 m0和 V0，则阿伏加德罗常数 NA可表示为( )
8、ANA V V0 BNAV m0 CNAM m0 DNA M V0 答案 BC 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 错误由质量、体积、密度关系可推知 B、C 正确 8(多选)阿伏加德罗常数是 NA(单位为 mol 1)，铜的摩尔质量为 M(单位为 g/mol)，铜的密度 为 (单位为 kg/m3)，则下列说法正确的是( ) A1 m3铜所含的原子数目是NA M B1 个铜原子的质量是 M NA C1 个铜原子占有的体积是 M NA D1 g 铜所含有的原子数目是 NA 答案 ABC 解析 1 m3铜含有的原子数为 NA Vm
9、ol，根据 M Vmol，得 NA Vmol NA M ，选项 A 正确；1 个铜原子的 质量为 m M NA，选项 B 正确；1 个铜原子占有的体积为 Vmol NA ，因为 M Vmol，所以 Vmol NA M NA， 选项 C 正确；1 g 铜所含有的原子数目为NA MNA，选项 D 错误 9根据下列哪组物理量，可以估算出气体分子间的平均距离的是( ) A阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 C阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积 D该气体的密度、体积和摩尔质量 答案 B 解析 根据气体分子间的平均距离 d 的表达式 d3V0 3 M NA，
10、对照 4 个选项的条件， 可知 选项 B 正确 10(2019 敦煌中学一诊)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密 度为 (单位为 kg/m3)， 摩尔质量为 mmol(单位为 g/mol)， 阿伏加德罗常数为 NA(单位为 mol 1)， 已知 1 克拉0.2 g，则( ) Aa 克拉钻石所含有的分子数为0.210 3a N A mmol Ba 克拉钻石所含有的分子数为aNA mmol C每个钻石分子直径的表达式为 3 6mmol10 3 NA (单位为 m) D每个钻石分子直径的表达式为 3 6mmol NA(单位为 m) 答案 C 解析 a 克拉钻石的物质的量为：n
11、0.2a mmol，所含的分子数为：NnNA 0.2aNA mmol ，故 A、B 错 误；钻石的摩尔体积为：Vmmol10 3 ，每个钻石分子体积为：V0 V NA mmol10 3 NA ，设钻 石分子直径为 d，则：V04 3( d 2) 3，由上述公式可求得：d 3 6mmol10 3 NA (单位为 m)，故 C 正确，D 错误 二、非选择题 11(2019 海安高级中学月考)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，1 mL 的油酸中加入 酒精， 直到总量达到 1 000 mL， 配制成油酸酒精溶液， 1 mL 溶液通过滴管实验测得为 80 滴， 取 1 滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中
12、，待油酸界面稳定后测得油膜面积为 260 cm2. (1)试估算油酸分子的直径_(结果保留一位有效数字) (2)按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，会影响分子尺寸 测量结果，原因是_. 答案 (1)510 10 m (2)酒精挥发使得溶液中油酸浓度变大 解析 (1)测得油膜面积为 S260 cm22.610 2 m2， 每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：V 1 1 000 1 80 mL1.2510 11 m3. 油酸分子的直径：dV S 1.2510 11 2.610 2 m510 10 m. (2)油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致
13、油酸浓度增大，因此 分子直径测量结果比实际偏小 12(2018 湖北省部分重点中学高二下期中)下面介绍了两种测量分子大小的方法： (1)先用移液管量取 0.30 mL 油酸，倒入标注 300 mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到 300 mL 的溶液然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入 200 滴溶液，溶液的液面刚好达到量筒 中 1 mL 的刻度，再用滴管吸取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下 1 滴 溶液， 在液面上形成油酸薄膜， 待油膜稳定后， 放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜， 如图 1 所示 坐标格的正方形大小为 1 cm1 cm.由图可以估算出油膜的面积是_ cm
14、2(保 留两位有效数字)，由此估算出油酸分子的直径是_ m(保留一位有效数字) 图 1 图 2 (2)如图 2 是用离子显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片这个量子围栏是由 48 个铁原子 在铜的表面排列成直径为 1.4510 8 m 的圆周而组成的由此可以估算出铁原子的直径约为 _ m(结果保留两位有效数字) 答案 (1)65 810 10 (2)9.51010 解析 (1)由图示油膜可知，油膜的面积：S651 cm1 cm65 cm2； 1 滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为：V 0.30 300200 mL510 6 mL5106 cm3， 油酸分子的直径为：dV S 510 6 65 cm8
15、10 8 cm81010 m. (2)48 个铁原子组成一个圆，圆的周长等于 48 个原子直径之和，则铁原子的直径 dC n d n 3.141.4510 8 48 m9.510 10 m. 13 (2018 银川市期末)已知水的密度1.0103 kg/m3， 水的摩尔质量M1.810 2 kg/mol， 阿伏加德罗常数 NA6.01023 mol 1， 试估算 1 g 水中含有的水分子个数和水分子的直径 (结 果均保留 1 位有效数字) 答案 31022个 410 10 m 解析 1 g 水中含有的水分子个数 Nm M NA 1.010 3 1.810 26.01023个31022个 一个水
16、分子的体积 V M NA M NA 根据球的体积公式，有 V1 6d 3 联立解得 d 3 6M NA 3 61.810 2 3.141.01036.01023 m410 10 m. 14(2017 武汉市联考)教育部办公厅和卫生部办公厅联合发布了关于进一步加强学校控烟 工作的意见(以下简称意见) 意见中要求，教师在学校的禁烟活动中应以身作则、 带头戒烟，通过自身的戒烟，教育、带动学生自觉抵制烟草的诱惑试估算一个高约 2.8 m、 面积约 10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，在标准状况下，空气的摩尔体积为 22.410 3 m3/mol，可认为吸入气体的体积等于呼出气体的体积，阿伏加
17、德罗常数为 N A 6.021023 mol 1， 求： (结果均保留两位有效数字， 人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300 cm3， 一根烟大约吸 10 次) (1)估算被污染的空气分子间的平均距离； (2)另一不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子 答案 (1)7.010 8 m (2)8.71017 个 解析 (1)吸烟者吸完一根烟吸入气体的总体积为 10300 cm3 含有的空气分子数为 n1030010 6 22.410 36.021023个8.11022个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 8.11022 102.8 个/m32.91021个/m3 每个被污染的空气分子所占体积为 V 1 2.91021 m 3 所以被污染的空气分子间的平均距离为 L3V7.010 8 m. (2)不吸烟者一次吸入被污染的空气分子数约为 2.9102130010 6 个8.71017个
