专题73 实验 用油膜法估量油酸分子的大小——2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

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2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）专题73  实验  用油膜法估量油酸分子的大小（时间：30分钟）1．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溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水且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。（1）下列有关该实验的说法正确的是__________。A．本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量B．本实验将油膜看成单分子油膜C．本实验忽略了分子的间隙D．测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去（2）该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为___________；油酸膜的面积是___________；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为___________。（最后1空保留2位有效数字）。2．在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中，（1）某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在浅盘内盛一定量的水，再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。改正其中的错误：________。（2）若油酸酒精溶液体积分数为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为________m。3．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a.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。b.往边长约为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。c.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。d.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。e.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，①上述步骤中，正确的顺序是___________。②在用油膜法估测分子直径的实验中，会使测算结果偏大的操作是___________A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴4．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将6 mL的油酸溶于酒精，制成10 L的油酸酒精溶液，测得1 mL的油酸酒精溶液有75滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，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1 cm。则：（1）油酸膜的面积是______cm2；（2）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；（结果保留一位有效数字）（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为______m；（结果保留一位有效数字）（4）某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是______。A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开5．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．某实验小组在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓。（1）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后排序：______（用字母符号表示）。A．    B．    C．    D．（2）某同学在做该实验时，计算结果明显偏大，其原因可能是（______）A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数B．用注射器测得1mL溶液有N滴时数成了N－1滴C．痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大D．未等痱子粉末完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓（3）在本实验中，做了几点理想化假设，请写出任意两条_________。7．（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＝________。8．在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①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，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内液体达到为止，恰好共滴了100滴；③在边长约的浅水盘内注入约深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再用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，形成一层油膜，膜上没有痱子粉，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，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；⑤如图所示，将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上。（1）根据实验操作中的数据可知一滴油酸酒精溶液中所含的油酸为_______，油膜面积为_______，求得的油膜分子直径为___________（此空结果取一位有效数字）。（2）若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为，油酸的密度为，则下列说法正确的是________。A．油酸所含分子数为 B．油酸所含分子数为C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径和大多数同学的比较，数据都偏大，对于出现这种结果的原因，可能是由于_________。A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C．画油膜轮廓时，没等轮廓稳定下来就立刻画好D．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开