Question

【選修模塊3-3】
（1）下列說法中正確的有

 

．
A．實(shí)驗(yàn)“用油膜法估測分子大小”中，油酸分子的直徑等于油酸酒精溶液的體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B．布朗運(yùn)動(dòng)中，懸浮在液體中的固體顆粒越小、液體的溫度越高，布郎運(yùn)動(dòng)越激烈
C．分子間的距離越小，分子間引力越小，斥力越大
D．液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性
（2）如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的導(dǎo)熱性能良好的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．將細(xì)管中密閉的空氣視為理想氣體，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，外界對空氣做了0.5J的功，則空氣

 

（填“吸收”或“放出”）了

 

的熱量．（設(shè)環(huán)境溫度保持不變）
（3）目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)．當(dāng)水深超過2 500m時(shí)，二氧化碳會(huì)濃縮成近似固體的硬膠體，可看成分子間是緊密排列的．已知二氧化碳的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，每個(gè)二氧化碳分子的體積為V₀．某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ，求該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w濃縮成近似固體的硬膠體后體積為多少？

Answer 1

分析：（1）在用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們做了些理想化處理，認(rèn)為油酸分子之間無間隙，油酸膜為單層分子．
懸浮微粒越小，表面積越小，同一時(shí)刻撞擊顆粒的液體分子數(shù)越少，沖力越不平衡，合力越大，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，
分子間的引力f_引和斥力f_斥隨著分子間距離減小而增大，
液晶，即液態(tài)晶體，像液體一樣具有流動(dòng)性，具有各向異性．
（2）溫度不變，說明內(nèi)能不變，根據(jù)△E=W+Q，可求解
（3）二氧化碳?xì)怏w變成固體后，分子數(shù)目不變，求出體積為V的二氧化碳?xì)怏w的分子個(gè)數(shù)，即可求出固體二氧化碳的體積．

解答：解：（1）A、油酸酒精溶液的體積并非為油酸體積，要根據(jù)油酸酒精溶液中所含油酸的比例，求出所含油酸體積，故A錯(cuò)誤；
B、懸浮微粒越小，表面積越小，同一時(shí)刻撞擊顆粒的液體分子數(shù)越少，沖力越不平衡，合力越大，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，故B正確；
C、分子間的引力f_引和斥力f_斥隨著分子間距離減小而增大，故C錯(cuò)誤；
D、液晶，即液態(tài)晶體，像液體一樣具有流動(dòng)性，具有各向異性．故D正確
（2）環(huán)境溫度不變，說明氣體內(nèi)能不變，根據(jù)△E=W+Q，外界對空氣做了0.5J 的功，則，空氣放出0.5J的功
（3）體積為V的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量為m=ρV；其分子數(shù)為n=

m

M

N_A   變成固體后體積為V′=nV₀
解得V′=

ρVV0NA

M

故答案為：（1）：BD    （2）：放出        0.5 J  
（3）該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w濃縮成近似固體的硬膠體后體積為

ρVV0NA

M

點(diǎn)評：（1）本題考查了用“油膜法”估測分子直徑大小的實(shí)驗(yàn)、布朗運(yùn)動(dòng)、以及分子間的作用力等知識，正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，記住一些常用的基礎(chǔ)知識．
（2）本題一定要注意審題，對于理想氣體分子勢能是忽略不計(jì)的，在分析內(nèi)能的變化時(shí)只考慮溫度的變化即可．
（3）解決本題的關(guān)鍵抓住二氧化碳?xì)怏w變成固體后，分子數(shù)目不變．再根據(jù)質(zhì)量與摩爾質(zhì)量的關(guān)系求出分子數(shù)．