高中鲁科版 (2019)第2节 科学测量:用油膜法估测油酸分子的大小同步练习题

1.2科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配制好适当比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒测得1mL含上述溶液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，测出油膜的面积，便可算出油酸分子的直径。某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大，可能的原因是（　　）

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴

2．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏小，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．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积

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

3．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

4．下列哪一组物理量，可以估算出一团气体中分子间的平均距离

A．该气体的密度、体积和摩尔质量

B．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量

C．阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度

D．阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积

5．为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的（　　）

A．油酸浓度适当大一些 B．油酸浓度适当小一些

C．油酸扩散后立即绘出轮廓图 D．油酸放置较长时间后再进行实验

6．某种油剂的密度为8*102kg/m3,取这种油剂0.8g滴在水面上,最后形成油膜的最大面积约为

A．10-10m2 B．104m2 C．1010cm2 D．104cm2

7．在“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，关于油膜面积的测量方法，下列做法正确的是（     ）

A．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用刻度尺去测量油膜的面积

B．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测量油膜的面积

C．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积

D．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积

8．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

9．利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是（　　）

A．一滴油酸的体积和它的密度

B．一滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积

C．一滴油酸的质量和它的密度

D．一滴油酸形成油膜的厚度和它的密度

10．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．相同质量的水和冰在0℃时，分子平均动能一定相等

B．若仅知道氦气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就能算出氦气分子的体积

C．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子势能越小

D．用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V，铺开的油膜面积为S，则可估算出油酸分子的直径为

11．在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的是（　　）

A．向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

B．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜

C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上

D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径

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．以下说法正确的是（　　）

A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大

B．某物体温度升高，则该物体的每个分子热运动的动能一定增大

C．布朗运动和扩散现象都是大量分子无规则的热运动

D．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜的厚度，即油酸分子的大小。

14．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，我们估测到的物理量是（　　）

A．水分子的直径 B．水分子的体积

C．油分子的直径 D．油分子的体积

15．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是(　　)

A．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积

B．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜

C．取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜

D．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓

二、填空题（共4题）

16．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入50滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1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，如图所示，坐标格中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm。

(1)由图可以估算出油膜的面积是_______cm2；

(2)由此估算出油酸分子的直径是_______m（保留两位有效数字）。

17．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0.22 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).

18．在用油膜法粗测分子直径的实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2由此估算出油酸分子的直径为________m（结果保留1位有效数字）。

19．在“用油膜法估测分子大小”的实验中：

（1）油酸酒精溶液的浓度为每250mL溶液中有纯油酸0.1mL，用注射器测得1 mL上述溶液有100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，在玻璃板上绘出的油膜形状并放在边长为1cm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。由此可得油膜分子的直径为___________（结果保留2位有效数字）。

（2）某同学计算出的结果明显偏大，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，1 mL溶液的滴数少记了10滴

三、综合题（共4题）

20．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，形成单分子层油膜，现有按酒精与油酸的体积比为m:n配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴．

(1)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示．(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)则油膜面积为?

(2)求估算油酸分子直径的表达式

21．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。

22．某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器抽得上述溶液2mL，现缓慢地滴出1mL溶液，共有溶液滴数为50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，坐标中小正方形方格的边长为20mm．

试问：

(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是多少毫升？

(2)估测出油酸分子的直径是多少米？(保留1位有效数字) 

23．现有按酒精与油酸的体积比为m∶n 配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示：

(1)已知坐标纸上每个小方格面积为S，根据以上数据估算出油酸分子直径d；

(2)若已知油酸的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，油酸的分子直径为d，求出油酸的摩尔质量M。

参考答案

1．A

2．B

3．A

4．C

5．B

6．B

7．D

8．A

9．B

10．A

11．B

12．C

13．D

14．C

15．C

16．220cm2—260cm2    7.7×10-10m—9.1×10-10m   

17．1.1

18．5×10-1

19．    ACD   

20．(1)8S；(2)

21．(1)31a2；(2)

22．（1）1.2×10-5mL；（2）5×10-10m．

23．(1) ；(2)