错,紧压两块铅块后它们会连接在一起,这说明铅分子间存在引力,故C正确;压缩汽缸内气体时要用力推活塞,是因为气体分子频繁撞器壁产生了压力,不是气体分子间的作用力所致,气体分子间的作用力可以忽略,故D错.
二、非选择题
9.某物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA,则该物质每个分子的质量m0=__________,每个分子的体积V0=__________,单位体积内所含的分子数n=__________.
[答案] M/NA M/ρNA ρNA/M
[解析] 因为1mol的任何物质中都含有NA个分子数,则NA·m0=M Mm即 m0=,设该物质质量为m,体积为V,则ρ=得
VNAm0M/NAM
V0===
ρρρNA
该1mol物质的体积为Vmol,那么它对应的分子数为NA. M而1mol物质的体积为Vmol= ρ那么每单位体积所具有的分子数为 NANAρNAn===
MVmolM/ρ
10.用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动,估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10-9m3,碳的密度为2.25×103kg/m3,摩尔质量是1.2×10-
2
kg/mol,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,则该小碳粒含分子数约为多
少个?(取一位有效数字)
[答案] 5×1010个
[解析] 设小颗粒的边长为a,则放大600倍后,其体积为V=(600a)3
-16
10
=0.1×10-9m3,实际体积为V′=a3=m3
216
25
质量为m=ρV′=×10-15kg
24
25
×10-15242310
含分子数为n=-2×6.0×10=5×10(个) 1.2×10
11.一滴水的体积为1.2×10-5cm3,如果放在开口容器中,由于蒸发每分钟跑出的水分子数为6.0×108个,需要多长时间跑完?
[答案] 6.7×108min
[解析] 水的摩尔体积为V=1.8×10-5m3/mol 一滴水中含水分子个数为
V′1.2×10-5×10-6N=NA=×6.02×1023=4.0×1017(个) -5
V1.8×10水分子跑完的时间为
N4.0×10178
t===6.7×10(min) n6.0×108我们知道,在开口容器中蒸发掉一滴水,根本不需要6.7×108min的时间,原因在于实际生活中每分钟跑出的水分子个数比6.7×108还要多得多.
12.(2011·济宁模拟)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为1cm.
(1)实验中为什么要让油膜尽可能散开?
(2)实验测出油酸分子的直径是多少?(结果保留两位有效数字) (3)如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,试写出阿伏加德罗常数的表达式.
3
6MS
[答案] (1)见解析 (2)6.3×10-10m (3)NA=
πpV3[解析] (1)为了使油酸在水面上形成单分子油膜
(2)由图可知油膜覆盖方格数约为120个,设油酸分子的直径为d,则10.6有××10-6m3=120×110-4dm2 801000
解得d=6.3×10-10m. (3)设阿伏加德罗常数为NA 1V3
每个分子的体积V0=π()
6S由NAρV0=M 6MS3
得 NA= πρV313.某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动,想估算地球周围大气层空气的分子个数.一学生通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量数据:已知地球的半径R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,大气压强p0=1.0×105Pa,空气的平均摩尔质量M=2.9×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1.则:
(1)这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明理由;若不能,也请说明理由.
(2)假如地球周围的大气全部液化成液态且均匀分布在地球表面上,估算一下地球半径将会增加多少?(已知液化空气密度ρ=1.0×103kg/m3)
[答案] (1)能 1.1×1044个 (2)10m
[解析] (1)能.因为大气压强是由大气重力产生的. mgmg4πR2由pp0
0=S=4πR2,得m=g
把查阅得到的数据代入上式得m≈5.2×1018kg 所以大气层空气的分子数为n=m
NA≈1.1×1044M个.
(2)可求出液化后的体积为 V=mρ=5.2×10181.0×103 m3=5.2×1015m3
设大气液化后液体均匀分布在地球表面上时,地球半径增加h,则有
π(R+h)3-4
3
πR3=V,得
3R2h+3Rh2+h3=3
4π
V
考虑到h?R,忽略h的二次项和三次项,得 =V5.2×1015
h4πR2=4×3.14×?6.4×106?2m≈10m.
4
3
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