备考2019年高考物理一轮专题：第49讲实验：用油膜法估测分子的大小_试卷库

备考2019年高考物理一轮专题：第49讲实验：用油膜法估测分子的大小

年级：学科：类型：来源：91题库

一、实验探究题（共9小题）

1、在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每 1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：

(1)油酸薄膜的面积是 cm² ．

(2)油酸分子的直径是 m．（结果保留两位有效数字）

(3)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数．如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为．

2、某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每10⁴mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器抽得上述溶液2mL，现缓慢地滴出1mL溶液，共有液滴数为50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘上，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），坐标中小正方形方格的边长为20mm．已数出完整的方格有49个，大于半格的有7个，小于半格的有10个，求：

(1)这种估测方法是将每个分子视为模型，让油酸尽可能地在水面上散开，形成的油膜可视为油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的．

(2)图中油酸膜面积为 mm²；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是 mL；

(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m（保留1位有效数字）

(4)某学生在做实验时，计算结果偏大，可能是由于．

A．油酸未完全散开

B．油酸溶液浓度低于实际值

C．计算油膜面积时，加上了所有不足一格的方格

D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴．

3、用油膜法估测分子直径

(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：

①油酸薄膜的面积是 cm²；

②一滴溶液中纯油酸的体积是 mL；

③油酸分子的直径是 m．（③的结果保留一位有效数字）

(2)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：

A．用公式d= $\text{[math]}$ ，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．

B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．

C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V．

D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面．

E．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．

F．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S．

上述实验步骤的合理顺序是．

4、《用油膜法估测分子的大小》的实验中：

(1)关于用油膜法粗测分子直径实验的科学依据，下列说法正确的是 (1)

A . 将油膜看成单分子油膜 B . 不考虑各油分子间的间隙 C . 考虑了各油分子间的间隙 D . 将油膜分子看成球形

(2)在用“油膜法”估测分子的大小的实验中，实验简要步骤如下：

A ．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S．

B ．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

C ．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上

D ．用公式d= $\text{[math]}$ ，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小

E ．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V

F ．用注射器或滴管把事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．

上述实验步骤的合理顺序是

(3)在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸．用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：

①油酸膜的面积是 cm²

②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m³

③按以上实验数据估测出油膜分子的直径 m．

5、用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm²浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸

(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C

A．用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N

B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n

C．

D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S cm²

(2)用已给的和测得的物理表示单个油酸分子的直径大小（单位：cm）

(3)“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是 (3)

A . 将油酸形成的膜看成单分子油膜 B . 不考虑各油酸分子间的间隙 C . 考虑了各油酸分子间的间隙 D . 将油酸分子看成球形．

6、在用油膜法测量分子直径的实验中

(1)用油膜法测量分子直径大小实验的科学依据是 (1)

A . 将油膜看成单分子油膜 B . 不考虑各个油分子间的间隙 C . 考虑各个油分子间的间隙 D . 将油分子看成球形

(2)体积为10cm³的油滴，滴在水面上展开成单分子油膜，则油膜面积的数量级为 (2)

A . 10⁹cm² B . 10⁶cm² C . 10⁴cm² D . 10²cm²

(3)将1cm³的油酸溶于酒精制成200cm³的油酸酒精溶液．已知1cm³溶液有50滴，现取1滴油酸溶液地在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成单分子油膜，已测得油膜层的面积0.2m² ，由此可以估测油酸分子的直径为 cm．

7、某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中含有纯油酸1mL，1mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸收该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液．

(1)（多选）该实验中的理想化假设是

(1)

A . 将油膜看作单分子层油膜 B . 不考虑油分子间的间隙 C . 不考虑油分子间的相互作用力 D . 将油分子看成球形

(2)

实验描出油酸薄膜轮廓如图，已知每一个小正方形的边长为2cm，则该油酸薄膜的面积为 m²（结果保留一位有效数字）

(3)经计算，油酸分子的直径为 m．（结果保留一位有效数字）

(4)（多选）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于

(4)

A . 油酸未完全散开 B . 油酸溶液浓度低于实际值 C . 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D . 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴．

8、在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，设油酸酒精溶液的浓度为每10⁴mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器量得1mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，求：

(1)油酸膜的面积是多少．

(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是．

(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是．

9、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①在边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．

完成下列填空：

(1)上述步骤中，正确的顺序是．（填写步骤前面的数字）

(2)将1cm³的油酸溶于酒精，制成300cm³的油酸酒精溶液；测得1cm³的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m² ．由此估算出油酸分子的直径为 m．（结果保留1位有效数字）

二、综合题（共1小题）

1、某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，网上查阅数据得知：油酸的摩尔质量M=0.283k·mol^-1 ，密度ρ=0.895×10³kg/m³，若每100mL，油酸酒精密液中含有纯油酸1 mL，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL.已知球的体积V与直径D的关系为 $\text{[math]}$ ，取N_A=6.02 ×10¹³mol^-1.求：

(1)一个油酸分子的体积约为多少m³?

(2)一滴上述油酸酒精溶液所能形成的单分子油膜的面积约是多少m²?(结果均保留一位有效数字)