题目内容

10.日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”,这种温度计被认定为是目前世界上最小的温度计.研究人员在长约 10-6m,直径为 10-7m 的碳纳米管中充入液态的金属镓.当温度升高时,管中稼就会膨胀,通过电子显微镜就能读取温度值.这种温度计测量的范围可从30℃到490℃,并且精确度较高,可用于检查电子线路是否异常、测量毛细血管的温度等许多方面.根据以上信息判断下列推测中正确的是(  )
A.碳纳米管的体积在 10℃至 500℃之间随温度变化很小,可忽略不计
B.金属镓的熔点、沸点都很低
C.在 30℃至 490℃之间金属镓的体积与温度变化呈正比
D.金属镓的体积在 30℃至 490℃之间随温度变化很小,可忽略不计

分析 根据题目所给新信息(“碳纳米管温度计”中的液态的金属镓,当温度升高时,管中镓就会膨胀,通过电子显微镜就能读取温度值,这种温度计测量的范围可从30℃到490℃等)、结合所学知识进行分析判断即可.

解答 解:A、因纳米碳管的热膨胀率极低,所以纳米碳管的体积在测定温度范围内随温度变化很小,可忽略不计;故正确;
B、因液态镓用于纳米碳管内制成温度计可知其熔点较低,沸点很高;故不正确;
C、金属镓在纳米碳管制成的温度计内受热膨胀,所以金属镓在此温度测定范围内变化明显、均匀,但不会成反比例;故不正确;
D、金属镓的体积在此温度测定范围内变化很小,但由于其用于温度计测定温度变化情况,并且通过电子显微镜观察变化读取数值,绝对不能忽略不计;故不正确.
故选A.

点评 此题考查纳米碳管及金属镓的性质及应用,针对题给信息及相关知识进行分析解答,培养学生分析、解答问题的能力.

练习册系列答案
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20.M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无色液体,某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你和他们一起进行以下探究活动.

(1)【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的?
(2)【猜想与假设】小敏的猜想是Al>Cu>M;小强的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是M>Al>Cu.
(3)【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管,进行如表的实验(试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸),根据实验现象,完成表中的实验结论:
 实验操作 M丝插入试管①中铜丝插入试管②中 铝丝插入试管③中 实验结论
 刚开始的现象 有少量气泡产生无气泡 无气泡 M>Cu:M>Al
 几分钟后的现象有少量气泡产生 无气泡 有大量气泡产生Al>M>Cu
(4)【交流与表达】同学们对上述实验得出两种不同结论的现象进行了讨论,明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因,该原因是铝表面有一层氧化膜.
(5)【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗细相同,打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液,又进行了如图所示的实验:
①试管乙中观察到的现象是M表面出现一层红色物质.
②试管丙中反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO43+3Cu.
(6)【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管丙(填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论.

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