人教版 (2019)选择性必修 第三册2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小习题

1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（　　）

A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．比值定义法

2．用油膜法估测分子大小的实验中，下列操作错误的是（　　）

A．将痱子粉均匀地撒在水面上

B．滴入液滴时，滴管下端应靠近水面

C．待油酸薄膜形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状

D．向量筒中滴5滴溶液，测出5滴溶液的体积，算得1滴溶液的体积

3．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，下列不必要的步骤是（　　）

A．测出油滴的体积

B．将油滴滴到水面上，使其在水面上散开

C．让油膜形成一个圆，测出圆的直径

D．测出油膜的面积

4．做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径的偏大的是（　　）

A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液旳实际浓度比计算值小了

B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为59滴

C．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格

5．用油膜法测定分子的大小实验中，体积为V的油滴，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜直径为d，则油分子直径大小约为（　　）

A． B． C． D．

6．关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验，下列选项正确的是（　　）

A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙

B．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格

C．测一滴油酸酒精溶液的体积时，只需将其滴入量筒即可

D．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小

7．在“用油膜法测量油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．用油膜法可以精确测量分子的大小

B．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格

C．根据油酸的体积和油膜的面积可算出油酸分子的直径

D．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面、再把痱子粉洒在水面上

8．某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏小，可能是由于（　　）

A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量的酒精

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的溶液的滴数误多记了10滴

9．水的相对分子质量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，在标准状况下，水蒸气的摩尔体积是，则水蒸气分子的平均间距大约是水分子直径的（       ）

A．1倍 B．10倍 C．100倍 D．1000倍

10．在油膜实验中，体积为V的某种油，形成直径为d的圆形油膜，则油分子的直径近似为（　　）

A． B． C． D．

11．在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液，现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则下列说法不正确的是（　　）

A．该实验中假设油酸分子是球模型，油酸在水面形成了单分子油膜

B．实验中使用酒精的目的是为了稀释油酸

C．由题目中数据可知油酸分子的直径为

D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为

12．关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验，下列实验操作正确的是（　　）

A．将纯油酸直接滴在水面上

B．水面上撒的痱子粉越多越好

C．待水稳定后再将痱子粉均匀撒在水面上

D．用试管向水面倒酒精油酸溶液少许

13．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列实验操作会让测量结果偏大的是（　　）

A．配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间，再使用该溶液进行实验

B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积时多数了一滴

C．在水面上撤的痱子粉偏多

D．在计算油膜面积时，把不满一格的油膜都算成了一格

14．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（　　）

A．7×10-8m B．1×10-8m C．7×10-10m D．1×10-10m

15．在“用单分子油膜估测分子的大小”的实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（　　）

A．对油酸溶液起到稀释作用

B．有助于测量一滴油酸的体积

C．有助于油酸的颜色更透明便于识别

D．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

二、填空题（共4题）

16．利用油膜法粗测分子的直径．把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某种油酸，用滴管在水面上滴一滴该油酸溶液，形成单分子油膜，已知该滴溶液中含油酸的体积为V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜面积为S＝0.7m2，取阿伏加德罗常数NA=6×1023mol－1，则该油酸分子的直径为________，油酸的摩尔质量为________．（结果均保留一位有效数字）

17．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为_____模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油酸可视为_____油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_____．上图中油酸膜的面积为_____m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是_____m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_____m．（结果保留两位有效数字）

18．如图所示，是利用______法估测分子大小的示意图。若一滴油酸体积为V，在水面上散开的面积为S，则分子的直径大小d=______

19．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，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2cm。则油酸膜的面积是______m2，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积______m3（计算结果保留1位有效数字）；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m。（计算结果保留1位有效数字）

三、综合题（共4题）

20．轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝70 L，囊中氮气密度＝2 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol-1.试估算（结果均保留1位有效数字）：

(1)气囊中氮气分子的总个数N

(2)气囊中氮气分子间的平均距离。

21．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每mL溶液中有lmL油酸。用注射器测得lmL上述溶液有20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，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：

(1)油酸膜的面积是多少；

(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少；

(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径。(结果保留两位有效数字)

22．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的体积分数为0.05%，用小量筒测得180滴该溶液约为3mL。现把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上，用彩笔在塑料盖板上描出油膜的轮廓，其形状和尺寸如图所示。塑料盖板上的小方格边长为1cm，试求：

（1）油酸膜的面积；

（2）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积；

（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径。（上述计算结果均保留2位有效数字）

23．在标准状况下，体积为V的水蒸气可视为理想气体，已知水蒸气的密度为，阿伏伽德罗常数为，水的摩尔质量为M，水分子的直径为d．

（1）计算体积为V的水蒸气含有的分子数；

（2）估算体积为V的水蒸气完全变成液态水时，液态水的体积将液态水分子看成球形，忽略液态水分子间的间隙．

参考答案：

1．C

2．D

3．C

4．A

5．A

6．A

7．C

8．D

9．B

10．D

11．D

12．C

13．C

14．C

15．A

16．     7×10－10m     0.09kg

17．     球体     单分子     直径     4.4×10﹣2     1.2×10﹣11     2.7×10﹣10

18．     油膜    

19．     2.88×10－2     8×10－12     3×10－10

20．（1）个；（2）

21．(1)132cm2；(2)；(3)

22．（1）；（2）；（3）

23．（1）；（2）．