Question

（2013?常州）因研究石墨烯而獲得2010年諾貝爾物理學獎之后，安德烈?海姆進而研究氧化石墨烯薄膜并獲得新進展．為探究氧化石墨烯薄膜的物理特性，他進行了這樣一組實驗，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，測得總質量m₁；
②將薄膜揭開，向燒杯內倒入酒精與水的混合物，蓋緊薄膜，測得其總質量m₂；
③一個月后，檢查發現薄膜覆蓋緊密完好，燒杯內液體體積明顯減小，測得此時總質量m₃；
④以后，燒杯內液體體積保持不變．
已知ρ_酒精=0.8×10³ kg/m³，問：
（1）一個月后，燒杯內剩余的液體密度是多少？是何種物質？
（2）實驗說明氧化石墨烯薄膜具有怎樣的物理特性？（寫出兩點即可）
①

有較好的透水性

．
②

有良好的密封性

．

Answer 1

分析：（1）由圖知，剩余液體的體積和質量，利用公式ρ=

m

V

得到其密度，根據對物質密度的掌握判斷液體的種類；
（2）根據密封的液體種類和密封過程中質量的變化情況總結．

解答：解：
（1）由圖知，剩余液體的體積為V=14cm³，質量為m=31.4g-20.2g=11.2g，
液體的密度為ρ=

m

V

=

11.2g

14cm3

=0.8g/cm³=0.8×10³ kg/m³，比較知，此液體是酒精．
答：剩余液體的密度是0.8×10³ kg/m³，此液體是酒精．
（2）已知密封的是水和酒精的混合物，一個月后，液體體積明顯減小，計算結果表明，剩余液體都是酒精，據此可以得到：
①氧化石墨烯薄膜具有較好的透水性，燒杯內部的水全部蒸發；
②氧化石墨烯薄膜具有良好的密封性，水雖然蒸發了，但酒精的質量沒有變化．
故答案為：
①有較好的透水性；②有良好的密封性．

點評：此題考查的是密度知識的應用，通過計算判斷物質種類進一步得到新材料的特點，是解決此題的難點．