1.2、实验：用油膜法估测油酸分子的大小 一、选择题（共 16 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．某种油酸酒精溶液中油酸的体积百分比浓度为 0.05%，50 滴这种溶液的总体积为 1 mL，将 1 滴这样的 溶液滴在足够大的水面上，酒精溶于水并很快挥发，最后在水面上形成的油膜面积约为（　　） A．103 cm2 B．104 cm2 C．105 cm2 D．106 cm2 3．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，求气包内气体的分子个数（　　）（结果均保留两位 有效数字） A．6.0×1021 个 B．7.0×1021 个 C．8.0×1021 个 D．9.0×1021 个 4．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 5．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 6．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 7．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． 2V (m) d2 V ( )2 � 4 B． d (m)  C．  d (m) 4V 2 D． 4V (m) d2 8．采用油膜法估测分子的直径，先将油酸分子看成球形分子，再把油膜看成单分子油膜，在实验时假设 分子间没有间隙。实验操作时需要测量的物理量是（　　） A．1 滴油酸的质量和它的密度 B．1 滴油酸的体积和它的密度 C．油酸散成油膜的面积和油酸的密度 D．1 滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积 9．在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每 1000mL 溶液中有纯油酸 0.6mL。用注射 器测得 1mL 上述溶液为 80 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，测得油膜 的轮廓形状如图所示。图中每个小正方形方格的边长均为 1cm，下列说法不正确的是（　　） A．实验时将油酸分子看成球体 B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙 C．使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜 D．该实验测出油酸分子的直径约是 6.5×10－8m 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 .1‰ B．1 .2‰ C．1 .3‰ D． 1 .4‰ 11．在用“油膜法测量油酸分子大小”的实验中，下列说法中正确的是（ A．用油膜法可以精确测量分子的大小 B．油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜面积 C．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格 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 ） 12．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每 104mL 油酸酒精溶液中有纯油酸 6mL。用注射器测得 75 滴 这样的溶液为 1mL。把 1 滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，数 出油膜共占 116 个小方格，如图所示。图中正方形小方格的边长为 1cm。由此估算出油酸分子直径为（　 ） A．7×10-8m B．7×10-10m C．1×10-8m D．1×10-10m 13．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．1ml 油酸酒精溶液 D．1ml 纯油酸 14．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 15．“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是（ ） A．将油膜看成单分子油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．考虑了各油酸分子间的间隙 D．将油膜分子看成球形 16．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为 量为 M （单位为 g/mol ），阿伏加德罗常数为 NA 。已知 1 克拉  0.2  （单位为 克，则（　　） kg/m3 ），摩尔质 A． a 克拉钻石所含有的分子数为 0.2aN A M B． a 克拉钻石所含有的分子数为 aN A M 6 M �103 C．每个钻石分子直径的表达式为 N A  （单位为 m） 3 6M D．每个钻石分子直径的表达式为 N A  π （单位为 m） M E．每个钻石分子的质量为 N A 二、填空题 17．测量 1 滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积 S。 （1）在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上。 （2）用注射器向水面上滴 1 滴______形成一块有轮廓的油膜。 （3）待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上______。 （4）根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的______，多 于半个的算一个。 （5）把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到______。 18．用油膜法估测分子直径实验中，实验室提供的油酸酒精溶液的浓度为万分之 6（体积比），用注射器 抽取 2mL 这种浓度的溶液，然后把溶液逐滴从注射器推出，测出是 150 滴．然后把一滴溶液滴入盛水的浅 3 2 盘里，最后形成一个面积为 9.8 �10 m 的稳定单分子油膜，则滴入盛水浅盘中的纯油酸约为_______ mL ， 测得油酸分子的直径约为_______m．（结果均保留 1 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=____． 20．某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时，在边长约 30cm 的浅盘里倒入约 2cm 深的水，然后将痱子 粉均匀的撒在水面上，用注射器滴一滴____________在水面上．稳定后，在玻璃板上描下油膜的轮廓，放 到坐标纸上估算出油膜的面积．实验中若撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径偏______． 三、综合题 21．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 22．在“油膜法估测分子直径”的实验中，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 0.25m2 的蒸发皿，滴管，量筒（60 滴溶液滴入量筒体积约为 1 毫升），纯油酸和无水酒精若干等．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）至多为多 少？ 23．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每 104 mL 溶液中有纯油酸 5mL，用注 射器测得 1 mL 上述溶液中有液滴 52 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，坐标纸中正方形小 方格的边长为 20mm。请根据上述数据及信息进行估算（结果均保留 1 位有效数字）。 （1）油膜的面积 S； （2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 V； （3）油酸分子的直径 d。 参考答案： 1．A 【详解】 A．油酸未完全散开，S 偏小，由 V d= S 可知，分子直径偏大。故 A 正确； B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，故 B 错误； C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格,S 偏大，由 V d= S 可知，分子直径偏大。故 C 错误； D．求每滴体积时，1ml 的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积 V 将偏小，由 V d= S 可知，分子直径偏小，故 D