Question

【选修模块3-3】
（1）下列说法中正确的有

 

．
A．实验“用油膜法估测分子大小”中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积
B．布朗运动中，悬浮在液体中的固体颗粒越小、液体的温度越高，布郎运动越激烈
C．分子间的距离越小，分子间引力越小，斥力越大
D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
（2）如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的导热性能良好的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气

 

（填“吸收”或“放出”）了

 

的热量．（设环境温度保持不变）
（3）目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态．当水深超过2 500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体，可看成分子间是紧密排列的．已知二氧化碳的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N_A，每个二氧化碳分子的体积为V₀．某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，求该状态下体积为V的二氧化碳气体浓缩成近似固体的硬胶体后体积为多少？

Answer 1

分析：（1）在用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子．
悬浮微粒越小，表面积越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，合力越大，布朗运动越激烈，
分子间的引力f_引和斥力f_斥随着分子间距离减小而增大，
液晶，即液态晶体，像液体一样具有流动性，具有各向异性．
（2）温度不变，说明内能不变，根据△E=W+Q，可求解
（3）二氧化碳气体变成固体后，分子数目不变，求出体积为V的二氧化碳气体的分子个数，即可求出固体二氧化碳的体积．

解答：解：（1）A、油酸酒精溶液的体积并非为油酸体积，要根据油酸酒精溶液中所含油酸的比例，求出所含油酸体积，故A错误；
B、悬浮微粒越小，表面积越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，合力越大，布朗运动越激烈，故B正确；
C、分子间的引力f_引和斥力f_斥随着分子间距离减小而增大，故C错误；
D、液晶，即液态晶体，像液体一样具有流动性，具有各向异性．故D正确
（2）环境温度不变，说明气体内能不变，根据△E=W+Q，外界对空气做了0.5J 的功，则，空气放出0.5J的功
（3）体积为V的二氧化碳气体的质量为m=ρV；其分子数为n=

m

M

N_A   变成固体后体积为V′=nV₀
解得V′=

ρVV0NA

M

故答案为：（1）：BD    （2）：放出        0.5 J  
（3）该状态下体积为V的二氧化碳气体浓缩成近似固体的硬胶体后体积为

ρVV0NA

M

点评：（1）本题考查了用“油膜法”估测分子直径大小的实验、布朗运动、以及分子间的作用力等知识，正确解答实验问题的前提是明确实验原理，记住一些常用的基础知识．
（2）本题一定要注意审题，对于理想气体分子势能是忽略不计的，在分析内能的变化时只考虑温度的变化即可．
（3）解决本题的关键抓住二氧化碳气体变成固体后，分子数目不变．再根据质量与摩尔质量的关系求出分子数．