备考2020年高考物理一轮复习：48 实验：用油膜法估测分子的大小

试卷更新日期：2019-11-07 类型：一轮复习

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一、实验探究题

  • 1. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2 ， 则：
    (1)、估算出油酸分子的直径大小是cm。
    (2)、用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。
    A、摩尔质量 B、摩尔体积 C、质量 D、体积

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  • 2. 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________．
    A、将油膜看成单分子油膜 B、不考虑各个油酸分子间的间隙 C、考虑各个油酸分子间的间隙 D、将油酸分子看成球形
    (2)、体积为10 cm3的油滴，滴在水面上展开形成单分子油膜，则油膜面积的数量级为_____．
    A、109 cm2 B、106 cm2 C、104 cm2 D、102 cm2
    (3)、将酒精加入1 cm3的油酸中制成200 cm3的油酸酒精溶液．已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴油酸溶液滴在水面上，随着酒精蒸发，油酸在水面上形成单分子油膜，已测得油膜层的面积为0.2 m2 ， 由此可以估测油酸分子的直径为cm.

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  • 3. 用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：体积分数(含油酸体积与油酸酒精溶液总体积比)为c的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒，盛有适量清水的45×50cm的浅盘．痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．
    (1)、下面是主要实验步骤．请补全所缺步骤

    a．用滴管将体积分数为c的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下滴入油酸酒精

    溶液的体积为V时的滴数N；

    b．将痱子粉均匀撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取体积分数为c的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴的滴入，直到稳定的油酸薄膜有足够大的面积而又不与器壁接触时为止，记下滴入的滴数n；

    c；

    d. 将画有油酸薄膜的玻璃板放在坐标纸上计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S．

    (2)、用已知量和测得量表示单个油酸分子的直径为.

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  • 4. 用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液的浓度为104mL溶液中有纯油酸12mL，用注射器测量得到1mL该溶液有100滴。

    (1)、现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，待水稳定后，在水面上形成油酸的油膜；
    (2)、一滴溶液中的纯油酸体积为cm3；
    (3)、把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。已知坐标方格边长为2cm，则得出油酸的面积约是cm2；
    (4)、油酸分子直径大小约为m.（结果均保留两位有效数字）

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  • 5. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：

    ①取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；

    ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；

    ③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

    ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；

    ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。

    利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为m3 ， 油膜面积为m2 ， 求得的油膜分子直径为m。（结果全部取2位有效数字）

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  • 6. 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）

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  • 7.

    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 ．

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  • 8. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：

    ①取油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；

    ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；

    ③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

    ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；

    ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．

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

    (2)、利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为m3 ， 油膜面积为m2 ， 求得的油膜分子直径为m．（结果全部取两位有效数字）

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  • 9. 在测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：

    A．取油酸1mL注入250mL的量杯内，然后向杯中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成酒精油酸溶液；

    B．用滴管吸取制得的酒精油酸溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1mL为止，恰好共滴了100滴．

    C．在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取酒精油酸溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．

    D．测得此油膜面积为8×102cm2 ．

    (1)、中学课本中，这种粗测油酸分子大小的方法叫做法，让油酸尽可能地在水面上散开，使其形成层油膜．如果把分子看作球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的 ．

    (2)、利用相关数据可求得油酸分子直径为 m．（取一位有效数字）

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  • 10. 油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴75滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．（保留两位有效数字）

    (1)、若每一小方格的边长为25mm，则油酸薄膜的面积约为m2；
    (2)、一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为m3；
    (3)、由以上数据，估算出油酸分子的直径m．

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  • 11. 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= VS ，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 ．

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  • 12. 在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：

    ①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．

    ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．

    ③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．

    ④测得此油膜面积为3.60×102cm2 ．

    Ⅰ．这种粗测方法是将每个分子视为球形让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为 ， 这层油膜的厚度可视为油分子的直径．

    Ⅱ．利用数据可求得油酸分子的直径为m．

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  • 13. 油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．

    (1)、若每一小方格的边长为30mm，则油酸薄膜的面积约为m2 ．

    (2)、每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为m3 ．

    (3)、根据上述数据，估算出油酸分子的直径为m．

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