Question

在研究分子模型时，把相同体积的水和酒精充分混合，发现混合后的总体积小于混合前两液体的体积之和.为了确定减小的体积和酒精含量的关系，学习小组进行了如下探究:

A.把一端封口的细玻璃管固定在米尺上，封口端和零刻度线对齐;

B.在玻璃管中注入一定体积的水，读出水面的刻度L₁；

C.然后快速注人酒精到100cm刻度线;

D.封闭管口，将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，读出液面的刻度L₂

(1)水和酒精充分混合后的总体积减小，这一现象表明_________

A.分子间有引力           B.分子间有斥力

C.分子间有空隙       D.分子是运动的

(2)学习小组进行了多次实验，测出水柱的长度L₁和充分混合后液柱的总长度L₂，并计算出混合后酒精质量与混合液总质量之比和液柱减小的长度△L.部分数据如下表所示:

实验序号	水柱长度L1/cm	混合后液柱的长度L2/cm	液柱减小的长度ΔL/cm	酒精质量的含量/%
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次实验水面的刻度如图所示，读出水柱长度为________cm.根据试题中信息，计算第3次实验后酒精质量的含量为_________%(保留整数位);第4次实验液柱减小的长度为____cm.(酒精密度0. 8×l0³/kg/m³)

(3)分析表格数据可知，在水和酒精混合前的总体积相同的前提下，混合后的体积减小量随着酒精质量含量()的增大而_________.

Answer

C 55.0 50 2.6 先增大后减小

【解析】

(1)酒精和水都是由分子构成的物质，它们的分子之间都存在一定的间隔。

当把酒精和水混合以后，两种分子不发生化学反应，两种物质的分子相互穿插渗透，

进入彼此的分子间隔，所以总体积会小于二者的体积之和，故C正确；

(2)由图1可知，刻度尺的分度值为1cm，

则第2次实验水面水面的刻度55.0cm.

设细玻璃管的横截面积为S，

水柱的质量：m水=ρ水V水=ρ水SL1，

酒精柱的质量：m酒精=ρ酒精V酒精=ρ酒精SL2，

则酒精质量的含量：β=×100%=×100%=×100%

由表格数据可知,第3次实验水柱长度：L1=44.0cm，

酒精柱的长度：L2=100cm−44.0cm=56.0cm，

代入上式可解得：β≈50%.

第4次实验液柱减小的长度为：△L=100cm−97.4cm=2.6cm.

(3) 分析表格数据可知,前3次实验，混合后的体积减小量(△L)随着酒精质量含量(β)的增大而增大，后两次实验，混合后的体积减小量(△L)随着酒精质量含量(β)的增大而减小，故在水和酒精混合前的总体积相同的前提下,混合后的体积减小量(△L)随着酒精质量含量(β)的增大而先增大后减小。