解题思路:(1)用空气体积除以摩尔体积得到摩尔数,然后用摩尔数乘以摩尔质量得到空气质量;
(2)用水的体积除以摩尔体积得到摩尔数,再乘以阿伏加德罗常数等于水分子的个数;
(3)设水分子为球模型,用摩尔体积除以摩尔数等于每个水分子的体积,再计算直径.
(1)将房间内空气看成标准状况,此时每摩尔空气占有体积V0=22.4L,由已知条件可知房间内空气的物质的量为:n1=[V
V0=
15×3
22.4×10−3mol=2×103mol
所以房间内空气的质量为:m=n1M=2×103×2.9×10-2kg=58kg
即房间内空气质量为58kg;
(2)水的摩尔体积为:V0=
M0/ρ],
所以房间内水分子个数为:
n2=
V水
V0NA=
10−3×1.0×103×6.0×1023
1.8×10−2=3.3×1025个
即房间内水分子的个数为3.3×1025个;
(3)建立水分子的球模型可知:
[1/6]πd3=
V0
NA
所以:d=
3
6V0
πNA
=3.9×10-10m
即一个水分子的直接约为3.9×10-10m.
答:(1)房间内空气的质量有58kg;
(2)房间内有3.3×1025个水分子;
(3)估算一个水分子的直径约是3.9×10-10m.
点评:
本题考点: 阿伏加德罗常数.
考点点评: 本题关键是明确:(1)摩尔质量除以摩尔体积等于密度;(2)质量除以摩尔质量等于摩尔数;(3)体积除以摩尔体积等于摩尔数;(4)阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁.