2023一轮复习课后速练64 14.4 实验：用油膜法估测油酸分子的大小

2023一轮复习课后速练(六十四)

一、选择题

1．(2021·北京模拟)关于“用油膜法估测油酸分子的大小”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

【答案】　A

【思维分析】 将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙，所以A项正确；利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有小于半格的方格，大于等于半格的算1格，所以B项错误；测一滴油酸酒精溶液的体积时，需滴入多滴进入量筒，采用累积法测量可以减小误差，所以C项错误；若油酸未完全散开，则测量的油膜面积会偏小，根据d＝则会使测出的分子直径偏大，所以D项错误．故选A项．

2．(2021·江苏模拟)“用油膜法估测油酸分子大小”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．待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜的形状

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

【答案】　D

【思维分析】 实验时将痱子粉均匀地撒在水面上，故A项正确，不符合题意；滴入液滴时，滴管下端应靠近水面，便于油酸溶液均匀散开形成油膜，故B项正确，不符合题意；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜的形状，故C项正确，不符合题意；向量筒中滴5滴溶液，滴数太少，在算每一滴油酸酒精溶液体积时误差较大，算出1滴油酸酒精溶液体积后还需乘以油酸酒精溶液的百分比浓度，得到一滴纯油酸的体积，故D项错误，符合题意．故选D项．

3．(2022·江苏模拟)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液的体积为c mL，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm2，估算油酸分子的直径大小为(　　)

A.　　　　　　　　　　 B.

C.   D.

【答案】　A

【思维分析】 纯油酸体积为V＝×c＝，油膜面积为S，油酸分子直径d＝＝，故A项正确．

4．(2021·北京模拟)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滴油酸酒精溶液为1 mL，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

【答案】　A

【思维分析】 因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一些，这样导致算出的油酸体积比实际偏大，由d＝可知，油酸的分子直径比实际值偏大，故A项正确；求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多计了1滴，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故B项错误；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，代入计算的1滴油酸酒精溶液的纯油酸体积仍不变，由于针管变粗，导致油膜的面积变大，d＝，这会导致实验测得的油酸分子直径偏小，故C项错误；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，导致油膜的面积变大，d＝，这会导致实验测得的油酸分子直径偏小，故D项错误．故选A项．

二、非选择题

5．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，

(1)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是________；

A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

B．对油酸溶液起到稀释作用

C．有助于测量一滴油酸的体积

D．有助于油酸的颜色更透明便于识别

(2)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.20 m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干，已知分子直径数量级为10－10 m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字)．

【答案】　(1)B　(2)1.0

【思维分析】 (1)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用．故选B项．

(2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V＝DS

一滴油酸酒精溶液的体积V′＝ cm3＝ m3

则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为

＝＝1.0‰

6.(2022·天津模拟)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104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL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，坐标纸中正方形方格的边长为2 cm.

(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________m3；油酸膜的面积是________cm2；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为________m．(最后1空保留2位有效数字)．

【答案】　(1)BC　(2)8×10－12　288　2.8×10－10

【思维分析】 (1)1滴纯油酸所包含的油酸分子数量过多，不易在水面上形成单分子油膜，故A项错误；油酸的分子式为C17H33COOH，它的一部分是羧基－COOH，对水有很强的亲合力；另一部分C17H33－对水没有亲合力而要冒出水面．因此油酸分子会一个个地直立在水面上形成单分子油膜，故B项正确；本实验中，将油酸分子视为球形，并紧密排列在一起，即忽略了分子的间隙，故C项正确；测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，所以超过半格的算一格，不足半格的舍去，故D项错误．故选B、C两项．

(2)该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝××1 mL＝8×10－12 m3

油酸膜的面积是S＝72×4 cm2＝288 cm2

按以上实验数据估测出油酸分子的直径为d＝≈2.8×10－10 m.

7.(2022·贵州模拟)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项重要的器材是________．将5 mL的纯油酸配制成4 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得100滴油酸酒精溶液为2 mL，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，则1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________cm3描出的油膜轮廓如图，坐标纸每格边长是0.6 cm，由此估算出油酸分子直径约为________cm.(最后一空保留一位有效数字)

【答案】　玻璃板　2.5×10－5　5×10－7

【思维分析】 需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，为了描绘出轮廓还需要一项重要的器材是玻璃板；1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V0＝× cm3＝2.5×10－5 cm3.

油膜面积为S＝146×0.6×0.6 cm2＝52.56 cm2

油酸分子直径约为d＝＝ cm≈5×10－7 cm.

8.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V，在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为x.

(1)从图中数得x＝________；

(2)用以上字母表示油酸分子的直径d＝________；

(3)若实验中将N滴溶液误数成了N＋1滴，则测得分子直径的数值将________(选填“偏大”或“偏小”)．

【答案】　(1)61　(2)　(3)偏小

【思维分析】 (1)在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，从图中数得油膜占有的小正方形个数为61.

(2)由题意可知，一滴这种溶液中纯油酸的体积为V0＝，油膜的面积为S＝xa2.

由于形成单分子油膜，则油膜的厚度即为油酸分子的直径为d＝＝.

(3)由表达式d＝＝可知，实验中将N滴溶液误数成了N＋1滴，则测得分子直径的数值将偏小．