人教版 (2019)选择性必修 第三册2 实验：用油膜法估测油酸分子的大小课时练习

1.2实验：用油膜法估测油酸分子的大小  同步练习

一、实验题

1．（2022·江苏·泗阳县实验高级中学高二阶段练习）在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是(      )

A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

B．本实验不考虑油酸分子间的间隙

C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓

D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液

在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得1mL上述溶液有200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，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL，油酸膜的面积是________cm2.据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。

2．（2022·河南·襄城高中高二阶段练习）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：

(1)四个主要步骤按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）；

(2)若实验中所用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上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，水面稳定后油酸的轮廓的形状和尺寸如图所示。坐标纸中正方形方格的边长为1cm，则油酸薄膜的面积约为_________cm2，按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为_________m（保留一位有效数字）。

3．（2022·江苏·金陵中学高二阶段练习）在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，具体操作如下：

①取纯油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；

②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；

③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，油膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；

⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm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。

（1）该实验体体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有___________。

A．把油酸分子视为球形

B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜

C．油酸分子是紧挨着的没有空隙

D．油酸不溶于水

（2）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，油酸分子直径为________m。（结果均保留一位有效数字）

（3）若实验中计算出的分子直径偏小，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．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多

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

4．（2022·重庆·西南大学附中高二阶段练习）（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_____________（用符号表示）

（2）取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，得到油酸酒精混合溶液。用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了100滴。取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上（已撒爽身粉），数得油膜轮廓占面积为小格子120格（不足半格舍去，多于半格计1格）。则请估算油酸分子的直径________m（结果保留2位有效数字）。

（3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。

A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了10滴

（4）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。

A．摩尔质量            B．摩尔体积            C．质量            D．体积

5．（2022·广东·高三专题练习）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，测得油膜占有小正方形个数为n。用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝_______。

在实验中，具体操作如下：

Ⅰ.取油酸1.00mL注入800mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到800mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。

Ⅱ.用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00mL为止，恰好共滴了50滴。

Ⅲ.在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上散开形成一层油膜。

Ⅳ.待油膜稳定后，测得此油膜面积为1.30×102cm2。这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。求：

（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______mL。（结果保留两位有效数字）

（2）油酸分子直径是_________m。（结果保留两位有效数字）

（3）某学生在做该实验时，发现计算的直径偏大，可能的原因是_______。

A．爽身粉撒得过多

B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴

D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间

6．（2022·江苏·南京市第一中学高二阶段练习）（1）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取油酸，倒入标注的容量瓶中，再加入酒精后得到的溶液。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，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是________，由此估算出油酸分子的直径是________（保留1位有效数字）。

（2）如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为________（结果保留1位有效数字）。

（3）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滴油酸酒精的溶液为，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

7．（2022·上海·模拟预测） 在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：

①取 1.0 mL 油酸配成 250 mL 油酸酒精溶液；

②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了 20 滴；

③在边长约 10 cm 的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；

④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为 1.0 cm。

（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含________ml油酸；

（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为________m；

（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

（4）已知油酸分子的直径约为 8×10−10 m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：_________，理由是： _______。

8．（2022·上海·模拟预测）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1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，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图。

（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为_______油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________；

（2）估算出油酸分子的直径大小是________（用以上字母表示）；

（3）（单选）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的(      )

A．质量                       B．体积                       C．摩尔质量 D．摩尔体积

（4）（单选）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是_______。

A．油酸中含有大量酒精

B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开

C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留

D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴

9．（2022·全国·高三专题练习）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、玻璃板、彩笔、浅盘和水，要完成本实验，还欠缺的器材有________。

（2）在用油膜法粗测分子直径的实验中，在哪些方面做了理想化的假设：_______；实验中滴在水面的是酒精油酸溶液而不是纯油酸，这是因为______；在将酒精油酸溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了________。

（3）下面4个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_______（用符号表示）。

（4）在做用油膜法估测分子大小的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种酒精油酸的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示）测得油膜占有的小正方形个数为X。

①用以上字母表示油酸分子的大小d＝__________。

②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X＝________。