高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第2节 科学测量:用油膜法估测油酸分子的大小课后复习题

1.2科学测量：用油膜法估测油酸分子的大小同步练习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．在测定分子大小的油膜实验中，下面的假设与该实验无关的是（ ）

A．油膜中分子沿直线排列

B．油膜为单层分子且都是球形

C．分子是一个挨一个排列，它们间的间隙可忽略

D．油膜的体积等于总的分子体积之和

2．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

3．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

4．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

5．在油膜实验中，体积为V( m3)的某种油，形成直径为d(m)的油膜，则油分子的直径近似为 (　　)

A．(m) B．(m) C．(m) D．(m)

6．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中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上述溶液中有液滴50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，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸中正方形方格的边长为20mm。则根据上述数据估测出油酸分子的直径是（　　）

A．1×10-9m B．2×10-10m C．5.5×10-10m D．8×10-11m

7．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，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

8．2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射成功。下列“学生实验”能在空间站重演的是（　　）

A．用DIS研究加速度和质量的关系 B．用DIS研究机械能守恒定律

C．研究共点力的合成 D．用单分子油膜估测分子的大小

9．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，下列不必要的步骤是（　　）

A．测出油滴的体积

B．将油滴滴到水面上，使其在水面上散开

C．让油膜形成一个圆，测出圆的直径

D．测出油膜的面积

10．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0.22m2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10－10m，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）

A．.1‰ B．.2‰ C．.3‰ D．.4‰

11．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

12．下列说法正确的是（　　）

A．气体温度升高，则每个气体分子的动能都将变大

B．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小

C．一定质量理想气体温度升高，则内能可能增大

D．用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，测出来的分子大小将偏小

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．在实验“用油膜法估测油酸分子的大小”中，用注射器向浅盘里的水面滴入的是（　　）

A．一滴油酸酒精溶液 B．一滴纯油酸

C．油酸酒精溶液 D．纯油酸

15．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

二、填空题（共4题）

16．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出一滴油酸酒精溶液形成的油膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为1.0 cm，该油膜的面积是 ___cm2.若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸8×10-6mL，则油酸分子的直径是____m。

17．将m毫升的油酸配制成n毫升的油酸酒精溶液，将其滴入撒有石膏粉的自来水中，测得其面积与滴入的溶液滴数图象的斜率为k。已知1毫升时的总滴数为P，则1滴油酸酒精溶液中的油酸含量为______，油酸分子的半径为______。

18．用油膜法估测分子的大小。

①下面给出的实验步骤中，正确排序应为___________。（填序号）

A．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上

B．用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液的滴数N

C．将画有油酸薄膜轮廊的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数约为M个，算出油酸薄膜的面积

D．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴

②利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为_____________。

19．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250m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1mL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，如图所示。坐标格的正方形大小为2cm×2cm，由图可以估算出油膜的面积是_________cm2（结果保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是_________m（结果保留一位有效数字）。

三、综合题（共4题）

20．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度。若100滴油酸的体积为1mL，则一滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取，球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字）

21．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，网上查阅数据得知：油酸的摩尔质量M=0.283k·mol-1，密度ρ=0.895×10³kg/m³，若每100ml，油酸酒精密液中含有纯油酸1 mL，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 ml.已知球的体积V与直径D的关系为，取NA=6.02 ×1013mol-1.求：

(1)一个油酸分子的体积约为多少m³？

(2)一滴上述油酸酒精溶液所能形成的单分子油膜的面积约是多少m²？(结果均保留一位有效数字)

22．油膜法估测分子大小的实验中，某实验小组用1 mL的油酸配置了500 mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得100滴油酸酒精溶液体积为1 mL，某同学查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度为，取，求一滴油酸溶液中的油酸分子数目N．（结果保留两位有效数字）

23．把一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中，调节盐水的密度，使薄膜能在盐水中悬浮，此时盐水的密度为1.2×103kg/m3。用天平测出尺寸为10cm×20cm的这种塑料薄膜的质量是36g，请计算薄膜的厚度。

参考答案：

1．A

2．C

3．A

4．A

5．D

6．C

7．B

8．C

9．C

10．A

11．A

12．B

13．D

14．A

15．B

16．     91    

17．         

18．     BDAC    

19．     2.4×102     8×10-10

20．1×102m2

21．(1) （2）

22．

23．