【題目】在研究分子模型時,把相同體積的水和酒精充分混合,發(fā)現(xiàn)混合后的總體積小于混合前兩液體的體積之和。為了確定減小的體積和酒精含量的關(guān)系,學(xué)習(xí)小組進行了如下探究:

1

2

A.把一端封口的細(xì)玻璃管固定在刻度尺上,封口端和零刻度線對齊;

B.在玻璃管中注入一定體積的水,讀出水面的刻度l1;

C.然后快速注入酒精到100 cm刻度線;

D.封閉管口,將玻璃管反復(fù)翻轉(zhuǎn),使水和酒精充分混合,讀出液面的刻度l

(1)水和酒精充分混合后的總體積減小,這一現(xiàn)象表明___________。

A.分子間有引力   B.分子間有斥力

C.分子間有空隙 D.分子是運動的

(2)學(xué)習(xí)小組進行了多次實驗,測出水柱的長度l1和混合后液柱的總長度l,并計算出混合后酒精質(zhì)量的含量β和液柱減小的長度Δl。部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:

實驗序號

水柱長度l1/cm

混合后液柱的長度l/cm

液柱減小的長度Δl/cm

酒精質(zhì)量的含量β/%

1

76.2

98.1

1.9

20

2

96.8

3.2

40

3

44.0

96.4

3.6

4

35.0

97.4

60

5

16.7

98.4

1.6

80

①第2次實驗水面對刻度如圖1所示,讀出水面的刻度___________ cm。根據(jù)試題中信息,計算第3次實驗后酒精質(zhì)量的含量為________________%;4次實驗液柱減小的長度為_________________ cm。(酒精密度為0.8 g/cm3)

②根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù),請在圖2坐標(biāo)系中描點作出Δl-β的關(guān)系圖線。

③由圖線可知,在水和酒精混合前的總體積相同的前提下,混合后的體積減小量l)隨著酒精質(zhì)量含量(β)的增大而____________________。

【答案】 C 55.0 50 2.6 先增大后減小

【解析】 (1)酒精和水都是由分子構(gòu)成的物質(zhì),它們的分子之間都存在一定的間隔。當(dāng)把酒精和水混合以后,兩種分子不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),兩種物質(zhì)的分子相互穿插滲透,進入彼此的分子間隔,所以總體積會小于二者的體積之和,故選C;(2)①由圖1可知,刻度尺的分度值為1cm,則第2次實驗水面水面的刻度55.0cm.設(shè)細(xì)玻璃管的橫截面積為S,水柱的質(zhì)量mρVρSL1,酒精柱的質(zhì)量m酒精ρ酒精V酒精ρ酒精SL2,則酒精質(zhì)量的含量:β×100% =×100%=×100%,由表格數(shù)據(jù)可知,3次實驗水柱長度L144.0cm,酒精柱的長度L2=100cm44.0cm=56.0cm,代入上式可解得:β≈50%.4次實驗液柱減小的長度為:L=100cm97.4cm=2.6cm.②將表中的數(shù)據(jù)(1.9,20)、(3.2,40)、(3.6,50)、(2.6,60)、(1.6,80)在圖2坐標(biāo)系中描點連線如圖所示:

由圖線可知,在水和酒精混合前的總體積相同的前提下,混合后的體積減小量(L)隨著酒精質(zhì)量含量(β)的增大而先增大后減小。

點睛(1)物質(zhì)是由大量分子組成的,分子體積小,組成物體的分子間存在間隙;(2)①使用刻度尺時要明確其分度值,起始端從0開始,讀出末端刻度值,就是物體的長度;起始端沒有從0刻度線開始的,要以某一刻度線為起點,讀出末端刻度值,減去起始端所對刻度即為物體長度,注意刻度尺要估讀到分度值的下一位;設(shè)細(xì)玻璃管的橫截面積為S,根據(jù)密度公式分別表示出水柱和酒精柱的質(zhì)量,利用β=×100%求出第3次實驗后酒精質(zhì)量的含量;用100cm減去混合后液柱的長度即為液柱減小的長度L;②將表中的數(shù)據(jù)分別描點,然后用平滑的曲線將其連接起來即可得出L-β的關(guān)系圖線;根據(jù)圖線可知,在水和酒精混合前的總體積相同的前提下,混合后的體積減小量(L)隨著酒精質(zhì)量含量(β)的變化規(guī)律。

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B.③④
C.②④
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A. ①② B. ①③

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