1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小 课后练习（word版含答案）

1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小
一、选择题（共15题）
1．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
2．在“用油膜法测量油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．用油膜法可以精确测量分子的大小
B．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格
C．根据油酸的体积和油膜的面积可算出油酸分子的直径
D．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面、再把痱子粉洒在水面上
3．用油膜法测定分子的大小实验中，体积为V的油滴，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜直径为d，则油分子直径大小约为（　　）
A． B． C． D．
4．用油膜法估测分子大小的实验中，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．待油酸薄膜形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状
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
5．如图所示为一个防撞气包，包内气体在标准状况下体积为336 mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积V0=22.4 L/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1，求气包内气体在标准状况下每个分子所占的体积（　　）（结果均保留两位有效数字）。
A．3.0×10-26 m3 B．3.7×10-25 m3 C．3.7×10-26 m3 D．3.7×10-27 m3
6．在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏小，其原因可能是（　　）
A．油酸未充分散开
B．已知的油酸溶液浓度高于真实值
C．计算油膜面积时，少数了一个格子
D．计算每滴溶液体积时，将1mL的溶液的滴数多记了10滴
7．在“用油膜法估测分子直径大小”实验中，某同学测得到油酸分子直径的结果明显偏小，可能是由于（　　）
A．油酸酒精溶液中含有大量酒精
B．油酸在水面未完全散开
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了几滴
8．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
9．如图所示，“用油膜法估测分子的大小”的实验。在实验中，将油酸酒精溶液滴入水中后，接着操作的是
A．立刻用刻度尺去量油膜的面积
B．让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积
C．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．让油膜尽可能地散开，等到形状稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积
10．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
11．在油膜实验中，体积为V的某种油，形成直径为d的圆形油膜，则油分子的直径近似为（　　）
A． B． C． D．
12．用单分子油膜测分子的直径时，对其所用实验方法的正确认识是
A．用量筒测得油酸酒精溶液的体积V，计算油酸分子直径时要用到d="V/s"
B．用透明方格纸，是为了便于估算一滴油酸溶液形成的油膜面积
C．在水面上撒些痱子粉，是为了让油膜尽量散开并呈现圆形
D．在水面上撒些痱子粉，是为了围住油膜形成规则形状
13．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，下列做法不正确的是(　　)
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
E．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，是为了形成单分子油膜
14．在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，且滴溶液体积为。现取1滴溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为的坐标纸上，算出油膜的面积。关于本实验，下列说法正确的是（　　）
A．不用痱子粉，直接将1滴溶液滴入浅水盘也可以完成实验
B．水面上形成的油酸薄膜的体积为
C．估测油酸分子的直径为
D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数以计算油膜的面积采用的是近似法
E．用配制的油酸酒精溶液的原因是因为易于形成油酸的单分子油膜
15．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液(单位体积溶液中含有纯油酸的体积)，1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴；在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液，水面上形成油酸薄膜，下图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为10 mm。下列有关该实验说法正确的有(　　)
A．油膜的面积为100 mm2
B．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10－6 mL
C．油酸分子的直径约为7.4×10－9 m
D．为减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴入溶液
E．数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算，不影响估算结果的数量级
二、填空题
16．在做“用油膜法测分子的大小实验”时，某同学将1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的水面上，得到油酸膜边界轮廓的形状如图所示。已知图中方格边长为L，按要求数出油酸膜轮廓线包括的方格数为n个，则油酸膜的面积约为_______；若1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，由以上数据估测出油酸分子的直径为_________。
17．利用单分子油膜法可以粗略地测定分子的大小，已知体积为V的一个油滴在水面上散开形成单分子膜的面积为S。则这种油分子的直径表达式为_______；用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为_________m。
18．油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，用滴管向量筒内滴50滴油酸酒精溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，则每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为___________m2 ；若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示（图中正方形格的边长为2cm），油酸薄膜的面积是___________cm2，则估测出油酸分子的直径___________m。（最后一空保留二位有效数字）
19．在“用油膜法估测分子大小”实验中，油酸酒精溶液浓度为A，记下N滴溶液总体积为V，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V油酸=____；在透明方格纸板上数得一滴油酸酒精溶液形成的油膜占有的正方形小格个数为X，已知小格的边长为a，则油酸分子直径D=____．
三、综合题
20．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每mL溶液中有lmL油酸。用注射器测得lmL上述溶液有20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，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：
(1)油酸膜的面积是多少；
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少；
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径。(结果保留两位有效数字)
21．在标准状况下，体积为V的水蒸气可视为理想气体，已知水蒸气的密度为，阿伏伽德罗常数为，水的摩尔质量为M，水分子的直径为d．
（1）计算体积为V的水蒸气含有的分子数；
（2）估算体积为V的水蒸气完全变成液态水时，液态水的体积将液态水分子看成球形，忽略液态水分子间的间隙．
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)
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，故A错误；
B．知道该气体的摩尔质量和质量，可以得到摩尔数，但不知道体积，无法计算，故B错误；
C．知道阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，用摩尔质量除以摩尔密度可以得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数得到每个分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即为分子间距，故C正确；
D．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积已知，可以得到密度，但不知道摩尔体积和摩尔质量，故D错误；
故选C．
2．C
【详解】
A．由于油膜法假设分子是单层并且紧密相连的，并不完全符合实际，故不能精确测量分子的大小，故A错误；
B．在计算面积时，超过半个的按一个，不足半格的才能舍去，故B错误；
C．根据实验原理可知，分子直径是由纯油酸的体积除以相应的油膜的面积，故C正确；
D．实验时要先洒痱子粉，再滴油酸酒精溶液；故D错误；
故选C。
3．A
【详解】
单分子油膜层的面积
则油酸分子的直径
．
A．，与结论相符，选项A正确；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选A．
4．D
【详解】
A．实验时将痱子粉均匀地撒在水面上，故A正确，不符合题意；
B．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正确，不符合题意；
C．待油酸薄膜形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，故C正确，不符合题意；
D．向量筒中滴5滴溶液，滴数太少，在算每一滴油酸溶液体积时误差较大，算出1滴油酸溶液体积后还需乘以油酸溶液的百分比浓度，得到一滴纯油酸的体积，故D错误，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
由题意可知气体在标准状况下每个分子所占的体积为
V′=≈3.7×10-26 m3
故选C。
6．D
【详解】
A．油酸未充分散开，则测得的油膜面积偏小，根据
可知，油分子直径的测量值偏大，选项A错误；
B．已知的油酸溶液浓度高于真实值，则油膜散开时面积偏小，根据
可知，油分子直径的测量值偏大，选项B错误；
C．计算油膜面积时，少数了一个格子，则面积测量值偏小，根据
可知，油分子直径的测量值偏大，选项C错误；
D．计算每滴溶液体积时，将1mL的溶液的滴数多记了10滴，则每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V偏小，则根据
可知，油分子直径的测量值偏小，选项D正确。
故选D。
7．D
【详解】
计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。
A．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故A错误；
B．油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；
D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了几滴，浓度降低，则d偏小，故D正确；
故选D。
8．C
【详解】
A. 将酒精油酸溶液滴在水面上，A错误；
B. 水面上撒的痱子粉要适量，B错误；
C. 待水稳定后再将痱子粉均匀撒在水面上，C正确；
D. 用滴管向水面滴一滴酒精油酸溶液，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积，由于油膜不规则，无法用刻度尺去量油膜的面积。
故选D。
10．B
【详解】
将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积，然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用1滴此溶液中油酸的体积除以1滴此溶液散开后形成油膜的面积，恰好就是油酸分子的直径，故四个选项关于步骤的描述中，应将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，并不是纯油酸，故B错误，符合题意；ACD正确，不符题意。
本题选错误的，故选B。
11．D
【详解】
由题可知，油膜的面积为
在油膜实验中，假设该油膜仅有一层油分子，则可以算得油分子的直径
即油分子的直径近似为，故ABC错误，D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A：用量筒测得油酸酒精溶液的体积V，计算油酸分子直径时要用到d= V/s．是本实验的操作步骤．故A选项不正确
B：用透明方格纸就可估算出油膜的面积，这是实验方法的体现．故B选项是正确的
C：在水面上撒些痱子粉，是为了让油膜尽量散开并呈现圆形．也是实验操作步骤，故C选项不正确．
D：撒些痱子粉，不是为了围住油膜形成规则形状，而是让油酸形成单分子油膜，且一个靠着一个．故D不正确．
13．ABC
【详解】
在测量油膜面积时，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，然后再用玻璃板描下油膜的形状，用坐标纸通过数格数来计算油膜的面积，超过半格的算一格，不足半格的舍去，故DE正确，不符合题意；ABC错误，符合题意。
故选ABC。
14．BDE
【详解】
A．由于油酸薄膜在水面上不易观察，撒痱子粉是为了便于确定油酸薄膜的轮廓，A错误；
B．1滴溶液中油酸酒精溶液的体积为，1滴溶液中油酸的体积为，即水面上形成的油酸薄膜的体积为，B正确；
C．将油酸分子看作球体且一个一个的单层排列，忽略空隙，估测油酸分子的直径为
C错误；
D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格子数乘以作为油膜的面积，采用的是近似法，D正确；
E．因为纯油酸粘滞力较大，很难形成单分子油膜，油酸酒精溶液滴在水面上，酒精易挥发，易形成油酸的单分子油膜，E正确。
故选BDE。
15．BDE
【详解】
A．不足半格的舍去，大于半格的算一个，可知油膜区域正方形的个数为105个，则油酸膜的面积约为
S=105cm2=1.05×10－2m2，故A错误；
BC．每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
V=1mL×0.06%×=8×10－6 mL
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为
d=
故B正确，C错误；
D．吸取油酸酒精溶液，应将滴管移到水面中央靠近水面处滴入溶液，故D正确；
E．某次实验中数油膜面积时将不足一格的也都按一格计算，求得的面积偏大，则得到的直径偏小，但不会影响数量级，故E正确。
故选BDE。
16．
【详解】
依题可得，油膜面积为
则油酸分子的直径为
17．
【详解】
利用油酸溶于酒精，制成油酸酒精溶液，取1滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上形成单分子薄层，只要测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面上形成的油膜面积S，就可以估测出分子直径的大小。这种粗略测定分子大小的方法叫油膜法，分子直径的表达式
一般分子的直径数量级为10-10m。
18． 2×10-11 544 3.7×10-10
【详解】
每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积
面积超过正方形一半的正方形的个数为136个，则油酸膜的面积约为
S=136×2×2 cm2=544cm2
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为
19．
【详解】
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
油膜的面积为
S=Xa2
则油酸分子直径
20．(1)132cm2；(2)；(3)
【详解】
(1)面积超过正方形一半的正方形的个数为132个，则油酸膜的面积约为
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
(3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为
21．（1）；（2）．
【详解】
（1）体积为V的水蒸气的质量为：
体积为V的水蒸气含有的分子数为：
（2）液态水分子看成球形，水分子的直径为d．
则一个水分子的体积为：
则液态水的体积为：
22．（1）1.2×10-5mL；（2）5×10-10m．
【详解】
(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：
(2)油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有56个方格，故油膜面积为：
油酸分子的直径：
答案第1页，共2页