Question

【題目】在研究分子模型時(shí)，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(jìn)行了如下探究:

A.把一端封口的細(xì)玻璃管固定在米尺上，封口端和零刻度線對(duì)齊;

B.在玻璃管中注入一定體積的水，讀出水面的刻度L1；

C.然后快速注人酒精到100cm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L2

(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(yùn)動(dòng)的

(2)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出水柱的長(zhǎng)度L1和充分混合后液柱的總長(zhǎng)度L2，并計(jì)算出混合后酒精質(zhì)量與混合液總質(zhì)量之比和液柱減小的長(zhǎng)度△L.部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	水柱長(zhǎng)度L1/cm	混合后液柱的長(zhǎng)度L2/cm	液柱減小的長(zhǎng)度ΔL/cm	酒精質(zhì)量的含量/%
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

第2次實(shí)驗(yàn)水面的刻度如圖所示，讀出柱長(zhǎng)度為________cm.根據(jù)試題中信息，計(jì)算第3次實(shí)驗(yàn)后酒精質(zhì)量的含量為_________%(保留整數(shù)位);第4次實(shí)驗(yàn)液柱減小的長(zhǎng)度為____cm.(酒精密度0. 8×l03/kg/m3)

(3)分析表格數(shù)據(jù)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隨著酒精質(zhì)量含量()的增大而_________.

Answer 1

【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(jìn)入彼此的分子間隔，所以總體積會(huì)小于二者的體積之和，故C正確；

(2)由圖1可知，刻度尺的分度值為1cm，

則第2次實(shí)驗(yàn)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：m水=ρ水V水=ρ水SL1，

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,第3次實(shí)驗(yàn)水柱長(zhǎng)度：L1=44.0cm，

酒精柱的長(zhǎng)度：L2=100cm44.0cm=56.0cm，

代入上式可解得：β≈50%.

第4次實(shí)驗(yàn)液柱減小的長(zhǎng)度為：△L=100cm97.4cm=2.6cm.

(3) 分析表格數(shù)據(jù)可知,前3次實(shí)驗(yàn)，混合后的體積減小量(△L)隨著酒精質(zhì)量含量(β)的增大而增大，后兩次實(shí)驗(yàn)，混合后的體積減小量(△L)隨著酒精質(zhì)量含量(β)的增大而減小，故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。