答案 (1)58 (2)3.3×1025 (3)3.9×10-10
解析 (1)将房间内状态看成标准状况,此时每摩尔空气占有体积V0=22.4 L,由已知条件可知房间内空气的物质的量为:n1== mol≈2×103 mol
所以房间内空气的质量为:m=n1M=2×103×2.9×10-2 kg=58 kg
即房间内空气质量为58 kg.
(2)水的摩尔体积为:Vmol=
所以房间内水分子个数为
N=NA=个≈3.3×1025个
即房间内水分子的个数为3.3×1025个.
(3)建立水分子的球形模型可知
πd3=
所以d= ≈3.9×10-10 m
即一个水分子的直径约为3.9×10-10 m.
二、对用油膜法估测分子的大小的理解
用油膜法估测分子的大小的实验原理是:把一滴酒精稀释过的油酸溶液滴在水面上,酒精溶于水或挥发,在水面上形成一层油酸薄膜,薄膜可认为是单分子层膜,如图1所示.将水面上形成的油膜形状画到玻璃板上,计算出油膜的面积,根据纯油酸的体积V和油膜的面积S,计算出油膜的厚度d=,即油酸分子的直径.
图1
例2 在"用油膜法估测分子的大小"实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积