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课时练习
展开1.2实验:用油膜法估测油酸分子的大小 同步练习
一、实验题
1.(2022·江苏·泗阳县实验高级中学高二阶段练习)在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中使用油酸酒精溶液,酒精作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.本实验不考虑油酸分子间的间隙
C.将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓
D.为减小实验误差,应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液
在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL,油酸膜的面积是________cm2.据上述数据,估测出油酸分子的直径是________m。
2.(2022·河南·襄城高中高二阶段练习)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中:
(1)四个主要步骤按操作先后顺序排列应是___________(用符号表示);
(2)若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,水面稳定后油酸的轮廓的形状和尺寸如图所示。坐标纸中正方形方格的边长为1cm,则油酸薄膜的面积约为_________cm2,按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为_________m(保留一位有效数字)。
3.(2022·江苏·金陵中学高二阶段练习)在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取纯油酸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,将爽身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,油膜上没有爽身粉,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)该实验体体现了理想化模型的思想,实验中我们的理想假设有___________。
A.把油酸分子视为球形
B.油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
C.油酸分子是紧挨着的没有空隙
D.油酸不溶于水
(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,油酸分子直径为________m。(结果均保留一位有效数字)
(3)若实验中计算出的分子直径偏小,可能是由于:____________。
A.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了10滴
4.(2022·重庆·西南大学附中高二阶段练习)(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是_____________(用符号表示)
(2)取油酸注入的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到的刻度为止,得到油酸酒精混合溶液。用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到为止,恰好共滴了100滴。取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上(已撒爽身粉),数得油膜轮廓占面积为小格子120格(不足半格舍去,多于半格计1格)。则请估算油酸分子的直径________m(结果保留2位有效数字)。
(3)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,溶液的滴数多记了10滴
(4)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
5.(2022·广东·高三专题练习)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c,又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上,测得油膜占有小正方形个数为n。用以上字母表示油酸分子直径的大小d=_______。
在实验中,具体操作如下:
Ⅰ.取油酸1.00mL注入800mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到800mL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。
Ⅱ.用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00mL为止,恰好共滴了50滴。
Ⅲ.在浅盘内注入蒸馏水,待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上,静置后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,油酸在水面上散开形成一层油膜。
Ⅳ.待油膜稳定后,测得此油膜面积为1.30×102cm2。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,则形成的油膜是由单层油酸分子组成,这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。求:
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______mL。(结果保留两位有效数字)
(2)油酸分子直径是_________m。(结果保留两位有效数字)
(3)某学生在做该实验时,发现计算的直径偏大,可能的原因是_______。
A.爽身粉撒得过多
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C.计算每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液的滴数少记了几滴
D.在滴入量筒之前,配制的溶液在空气中搁置了较长时间
6.(2022·江苏·南京市第一中学高二阶段练习)(1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取油酸,倒入标注的容量瓶中,再加入酒精后得到的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是________,由此估算出油酸分子的直径是________(保留1位有效数字)。
(2)如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的,由此可以估算出铁原子的直径约为________(结果保留1位有效数字)。
(3)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,导致油酸酒精溶液的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,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
7.(2022·上海·模拟预测) 在“油膜法测分子直径”的实验中,某同学操作如下:
①取 1.0 mL 油酸配成 250 mL 油酸酒精溶液;
②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,全部滴完共滴了 20 滴;
③在边长约 10 cm 的正方形浅盘内注入适量的水,将痱子粉均匀地撒在水面上,用滴管滴入一滴溶液;
④待油膜形状稳定后,将绘有方格的玻璃板放在浅盘上,绘出油酸膜的轮廓(如图所示),每个方格的边长为 1.0 cm。
(1)该实验中一滴油酸酒精溶液含________ml油酸;
(2)由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为________m;
(3)若该同学在计算油酸膜面积时,对不完整的方格均不计数,由此估算得到的油酸分子直径数量级将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)已知油酸分子的直径约为 8×10−10 m,该同学实验结果产生偏差的可能原因是:_________,理由是: _______。
8.(2022·上海·模拟预测)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液,再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液,让其自然滴出,共n滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,测得面积为S,如图。
(1)此估测方法是将每个油酸分子视为球形,让油酸尽可能在水面上散开,则形成的油膜可视为_______油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的________;
(2)估算出油酸分子的直径大小是________(用以上字母表示);
(3)(单选)用油膜法估算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.质量 B.体积 C.摩尔质量 D.摩尔体积
(4)(单选)某同学计算出的油酸分子直径明显偏大,可能的原因是_______。
A.油酸中含有大量酒精
B.痱子粉撒太多,油膜未能充分展开
C.计算油膜面积时,将所有不完整的方格都作为一格保留
D.计算每滴溶液中纯油酸的体积时,1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴
9.(2022·全国·高三专题练习)(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,已经准备的器材有:油酸酒精溶液、滴管、玻璃板、彩笔、浅盘和水,要完成本实验,还欠缺的器材有________。
(2)在用油膜法粗测分子直径的实验中,在哪些方面做了理想化的假设:_______;实验中滴在水面的是酒精油酸溶液而不是纯油酸,这是因为______;在将酒精油酸溶液滴向水面前,要先在水面上均匀撒些痱子粉,这样做是为了________。
(3)下面4个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是_______(用符号表示)。
(4)在做用油膜法估测分子大小的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A,又用滴管测得N滴这种酒精油酸的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示)测得油膜占有的小正方形个数为X。
①用以上字母表示油酸分子的大小d=__________。
②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X=________。
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