2021高考物理一轮复习实验十七用油膜法估测油酸分子的大小练习含解析鲁科版

-1-实验十七用油膜法估测油酸分子的大小1.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取一定量的无水酒精和油酸,配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在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴溶液,待散开稳定;④在蒸发皿上覆盖玻璃板,描出油酸薄膜形状,用透明方格纸测量油酸薄膜的面积。请指出错误或有遗漏的步骤,并改正其错误:错误的步骤:___________________________________________;有遗漏的步骤:__________________________________________。(2)用油膜法测出油酸分子直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需知道油滴的()A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积【解析】(1)②由于一滴溶液的体积太小,直接测量时,相对误差太大,应用微小量累积法减小测量误差;③液面上不撒痱子粉时,滴入的油酸酒精溶液挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败。(2)由油酸分子的直径易得油酸分子的体积为π()3=πd3。欲测定阿伏加德罗常数,由题中选项知,B正确。答案:(1)见解析(2)B2.在“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1∶400。用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40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。请完成下列填空:(1)本实验中做了三点理想化假设,其中两点是:______________________;_____________________________________________________。(2)在滴入油滴之前,要先在水面上均匀地撒上痱子粉,这样做的目的是:________________________________________。(3)测得油膜的面积约为150cm2,则油酸分子的直径是________m。(结果保留两位有效数字)-2-【解析】(1)本实验中做了三点理想化假设,其中两点是油酸分子视为球形;油酸分子是紧挨在一起的。(2)在滴入油滴之前,要先在水面上均匀撒上痱子粉,这样做的目的是使油膜边界清晰,便于描绘油膜形状。(3)1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积V=××10-6m3由于形成单分子层油膜,则油酸分子的直径d=≈4.2×10-9m。答案:(1)油酸分子视为球形油酸分子是紧挨在一起的(2)使油膜边界清晰,便于描绘油膜形状(3)4.2×10-93.在做“用油膜法测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液每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,坐标中正方形小方格的边长为20mm,求:(1)油酸膜的面积是________m2。(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________mL。(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______m。【解析】(1)数轮廓包围方格约58个。则油酸膜的面积S=58×m2=2.32×10-2m2。(2)每滴溶液中含纯油酸的体积V=×mL=1.2×10-5mL。(3)油酸分子直径为:-3-d==m≈5×10-10m。答案:(1)2.32×10-2(2)1.2×10-5(3)5×10-104.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积百分浓度为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数为X。(1)用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为________。(2)油酸分子直径约为________。【解析】(1)由题意可知,一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为V0=。(2)一滴溶液所形成的油膜的面积为S=Xa2,所以油膜的厚度,即为油酸分子的直径,d==。答案:(1)(2)