Question

4．因研究石墨烯而獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之后，安德烈•海姆進(jìn)而研究氧化石墨烯薄膜并獲得新進(jìn)展．為探究氧化石墨烯薄膜的物理特性，他進(jìn)行了這樣一組實(shí)驗(yàn)，如圖所示：

①將氧化石墨烯薄膜覆蓋在有刻度的空燒杯口上，測得總質(zhì)量m₁；
②將薄膜揭開，向燒杯內(nèi)倒入酒精與水的混合物，蓋緊薄膜，測得其總質(zhì)量m₂；
③一個(gè)月后，檢查發(fā)現(xiàn)薄膜覆蓋緊密完好，燒杯內(nèi)液體體積明顯減小，測得此時(shí)總質(zhì)量m₃；
④以后，燒杯內(nèi)液體體積保持不變．已知ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，問：
（1）一個(gè)月后，燒杯內(nèi)剩余的液體密度是0.8×10³kg/m³，是酒精（填“酒精”或“水”或“酒精和水的混合物”．）
（2）實(shí)驗(yàn)說明氧化石墨烯薄膜具有怎樣的物理特性？有較好的滲水性、有特殊的密封性（寫出兩點(diǎn)即可）．

Answer 1

分析 （1）由圖知，剩余液體的體積和質(zhì)量，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$得到其密度，根據(jù)對(duì)物質(zhì)密度的掌握判斷液體的種類；
（2）根據(jù)密封的液體種類和密封過程中質(zhì)量的變化情況總結(jié)．

解答 解：（1）由圖知，剩余液體的體積為V=14cm³，質(zhì)量為m=31.4g-20.2g=11.2g，
液體的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{11.2g}{14c{m}^{3}}$=0.8g/cm³=0.8×10³ kg/m³，比較可知，此液體是酒精．
（2）已知密封的是水和酒精的混合物，一個(gè)月后，液體體積明顯減小，計(jì)算結(jié)果表明，剩余液體都是酒精，據(jù)此可以得到：
①氧化石墨烯薄膜具有較好的透水性，燒杯內(nèi)部的水全部蒸發(fā)；
②氧化石墨烯薄膜具有良好的密封性，水雖然蒸發(fā)了，但酒精的質(zhì)量沒有變化．
故答案為：（1）0.8×10³；酒精；
（2）①有較好的滲水性；②有特殊的密封性

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是密度知識(shí)的應(yīng)用，通過計(jì)算判斷物質(zhì)種類進(jìn)一步得到新材料的特點(diǎn)，是解決此題的難點(diǎn)．