因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈•海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展.为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图所示:①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量m1;②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量m2;③一个月后,检查发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量m3;④以后,烧杯内液体体积保持不变.已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,问:(1)一个月后,烧杯内剩余的液体密度是多少?是何种物质?(2)实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的物理特性?(写出两点即可)①______.②______.

问题描述:

因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈•海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展.为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图所示:
①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量m1
②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量m2
③一个月后,检查发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量m3
④以后,烧杯内液体体积保持不变.
已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,问:

(1)一个月后,烧杯内剩余的液体密度是多少?是何种物质?
(2)实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的物理特性?(写出两点即可)
①______.
②______.


(1)由图知,剩余液体的体积为V=14cm3,质量为m=31.4g-20.2g=11.2g,
液体的密度为ρ=

m
V
=
11.2g
14cm3
=0.8g/cm3=0.8×103 kg/m3,比较知,此液体是酒精.
答:剩余液体的密度是0.8×103 kg/m3,此液体是酒精.
(2)已知密封的是水和酒精的混合物,一个月后,液体体积明显减小,计算结果表明,剩余液体都是酒精,据此可以得到:
①氧化石墨烯薄膜具有较好的透水性,烧杯内部的水全部蒸发;
②氧化石墨烯薄膜具有良好的密封性,水虽然蒸发了,但酒精的质量没有变化.
故答案为:
①有较好的透水性;②对酒精有良好的密封性.
答案解析:(1)由图知,剩余液体的体积和质量,利用公式ρ=
m
V
得到其密度,根据对物质密度的掌握判断液体的种类;
(2)根据密封的液体种类和密封过程中质量的变化情况总结.
考试点:密度的计算.

知识点:此题考查的是密度知识的应用,通过计算判断物质种类进一步得到新材料的特点,是解决此题的难点.