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精品练习

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基础篇
一、单选题
1.在用油膜法估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成单分子层，且油酸分子是一个紧挨一个的球体，这体现的物理思想方法是( )
A．等效替代法
B．控制变量法
C．理想模型法
D．累积法
2.为了减小用油膜法估测分子的大小的误差，下列方法可行的是( )
A．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V1，则每滴油酸酒精溶液的体积V2＝eq \f(V1,100)
B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些
C．先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上
D．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
3.把体积为V1(mL)的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2(mL)的油酸酒精溶液，测出1 mL油酸酒精溶液共有N滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成面积为S(cm2)的单分子层油膜，则该油酸分子的直径大约为( )
A.eq \f(V1,NV2S) m B.eq \f(NV2,V1S) m C.eq \f(V2,NV1S) cm D.eq \f(V1,NV2S) cm
4.某种油剂的密度为8×102 kg/m3,取这种油剂0.8 g滴在水面上,最后形成油膜的最大面积约为( )
A.10-10 m2
B.104 m2
C.1010 cm2
D.104 cm2
5.一艘油轮装载着密度为9×102 kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9 t，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到( )
A．108 m2
B．109 m2
C．1010 m2
D．1011 m2
提升篇
一、多选题
1．用油膜法估测分子的大小实验的科学依据是( )
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
2.在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，所用油酸酒精溶液的质量百分浓度为η，质量为m的油酸酒精溶液有n滴，且纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA.现取一滴溶液滴入撒有爽身粉的浅水盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1cm的坐标纸上，算出油膜的面积S.关于本实验，下列说法正确的是( )
A．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为eq \f(m,nρ)
B．油酸分子直径为eq \f(mη,nρS)
C．一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为eq \f(mη,nM)NA
D．计算油膜的面积可以通过在坐标纸上数油膜轮廓内格子数得到
3.在用油膜法估测分子的大小的实验中,若已知油滴的摩尔质量为M,密度为ρ,油滴质量为m,油滴在水面上扩散后的最大面积为S,阿伏加德罗常数为NA,那么( )
A.油滴分子直径d=MρS
B.油滴分子直径d=mρS
C.油滴所含分子数N=MmNA
D.油滴所含分子数N=mMNA
4.某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，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，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
二、非选择题：
1.在用油膜法估测分子的大小的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上__________，并补充实验步骤D中的计算式．
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n.
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定．
C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上．
D．用测量的物理量估算出油酸分子的直径d＝______________.
E．用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N.
F．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上．
２.在用油膜法估测分子大小的实验中，酒精油酸溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液为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，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm.试求：
(1)油酸膜的面积；
(2)每滴酒精油酸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．
(4)某同学在实验过程中，在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？
3.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1∶500，用注射器和量筒测得1mL上述溶液50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．
(1)本实验中做了三点理想化假设，
①将油酸分子视为球形；
②________；
③油酸分子是紧挨在一起的．
(2)测得油膜的面积约为160cm2，则油酸分子的直径是________m；
(3)某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是________．
A．油酸中含有大量酒精
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数少记了几滴
4.在用油膜法估测分子的大小的实验中。
(1)某同学操作步骤如下:
①用0.5 mL的油酸配制了1 000 mL的油酸酒精溶液;
②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1 mL;
③在浅盘内盛适量的水,将痱子粉均匀地撒在水面上,滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;
④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积为160 cm2。
则可估算出油酸分子的直径大小d= m。(结果保留一位有效数字)
(2)若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上,拿错的注射器的针管比原来的粗,这会导致实验测得的油酸分子直径
__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)若已知纯油酸的密度为ρ,摩尔质量为M,在测出油酸分子直径为d后,还可以继续测出阿伏加德罗常数NA= (用题中给出的物理量符号表示)。
5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，按照油酸与酒精的体积比为m∶n配制油酸酒精溶液，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示．已知坐标纸上每个小正方形的边长为a.
(1)求油膜的面积；
(2)估算油酸分子的直径．
6.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V，配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL油酸溶液50滴，那么一滴溶液的体积是________mL，所以一滴溶液中油酸体积为V＝________cm3.
若实验中测得的结果如下表所示，请根据所给数据填写空白处的数值，并与公认的油酸分子直径值d0＝5.12×10－10 m作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求.
次数
S(cm2)
d＝eq \f(V,S)(10－7 cm)
d平均值
1
538
2
545
3
563