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．在“用单分子油膜估测分子的大小”的实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（　　） A．对油酸溶液起到稀释作用 B．有助于测量一滴油酸的体积 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 D．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 2．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，我们估测到的物理量是（　　） A．水分子的直径 B．水分子的体积 C．油分子的直径 D．油分子的体积 3．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将体积百分比浓度为 A 的 n 滴油酸酒精溶液滴在量筒中， 测得体积为 V 。再将其中的一滴溶液滴在水面上，形成一层单分子油酸薄膜，薄膜面积为 S ，则油酸分子 大小为（　　） A． nV AS B． AV nS C． V nS D． AV S 4．关于“用油膜法估测分子直径”的实验，下列说法正确的是（　　） A．将一滴纯油酸滴入水槽中，并用笔快速描绘出油膜的边界 B．计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格 C．用一滴油酸酒精溶液的体积，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径 D．用一滴油酸酒精溶液的体积乘以溶液浓度，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径 5．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 6．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（　　） d2 B． 4V 4V 2 A．  d 2V 2 C．  d d2 D． 2V 7．关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验，下列选项正确的是（　　） A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙 B．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格 C．测一滴油酸酒精溶液的体积时，只需将其滴入量筒即可 D．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小 8．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 9．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为 η 的油 酸酒精溶液，并得到 1 滴油酸酒精溶液的体积为 V 用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴 l 滴油酸酒精溶 液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积为 S.关于本实验，下列说法正确的是 A．水面形成的油酸薄膜的体积为 V B．撒痱子粉是为了便于确定出油酸薄膜的轮廓 C．根据 d  D．根据 d V S 可以估测油酸分子的直径 V  S 可以估测油酸分子的直径 10．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列实验操作会让测量结果偏大的是（　　） A．配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间，再使用该溶液进行实验 B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积时多数了一滴 C．在水面上撤的痱子粉偏多 D．在计算油膜面积时，把不满一格的油膜都算成了一格 11．用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 V，油膜面积为 S，油酸的 摩尔质量为 M，阿伏伽德罗常数为 NA，下列说法正确的是（　　） NA A．一个油酸分子的质量为 M C．油酸的密度为 M V V B．一个油酸分子的体积为 N A D．油酸分子的直径为 V S 12．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大 2-3 个数量 级，不可能的原因是（　　） A．计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目 B．水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开 C．将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算 D．测量每滴油酸酒精溶液体积时，将 31 滴溶液错数成 32 滴 13．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是（　　） A．将油酸形成的膜看成单分子油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．将油酸分子看成球形 D．油酸分子直径的数量级为 10-15 m 14．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于（　　） A．配置油酸酒精溶液时，油酸中含有大量的酒精 B．油酸未完全散开 C．计算油膜面积时把所有不足一格的方格都当作一格来计算面积 D．求每滴体积时，1mL 的溶液的滴数多记了 10 滴 15．为了减少“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是（　　） A．将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离尽可能近些 B．先在浅盘内的水上撒一些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水面上 C．用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状 D．油酸酒精溶液滴在水面上后，晃动水面使油酸尽可能充分扩展 E．计算油膜面积时，舍去所有不满一格的方格 二、填空题 16．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。 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．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）这种估测方法是将每个分子视为________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为___ _____，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。 （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，油膜面积为_______ _m2，求得的油酸分子直径为________m。（结果均保留两位有效数字） 19．油膜法测定分子直径的实验中，首先对纯油酸进行稀释。现将 1mL 油酸滴入量筒中，加入酒精至总体 积为 2000mL，用滴管测定每 50 滴该溶液体积为 1mL。则每滴该溶液中含有的纯油酸体积为_______m3， 现将 1 滴该溶液滴入放有痱子粉的水槽中，测得油酸薄膜的表面积为 0.1m2，则计算可知油酸分子的直径 为_______m。 三、综合题 20．已知铜的摩尔质量 M =6.4×10-2 kg/mol，铜的密度 ρ=8.9×103kg／m3，阿伏加德罗常数 NA=6.0×1023mol1 ．试估算：(计算结果保留 2 位有效数字) (1)一个铜原子的质量． (2)若每个铜原子可提供两个自由电子，则 3.0×10-5m3 的铜导体中有多少个自由电子? 21．已知金刚石的密度为 ρ＝3.5×103 kg/m3，现有一块体积为 4.0×10－8m3 的一小块金刚石，它含有多少个 碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径？(保留两位有效数字) 22．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。 23．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，用滴管从量筒中取体积为 V 的该种溶液， 让其自由滴出，全部滴完共 N 滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上 展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示： (1)已知坐标纸上每个小方格面积为 S，根据以上数据估算出油酸分子直径 d； (2)若已知油酸的密度为 ρ，阿伏加德罗常数为 NA，油酸的分子直径为 d，求出油酸的摩尔质量 M。 参考答案： 1．A 【详解】 如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大，不便于测量，油酸可以溶于酒精，因此酒精溶液的作用是对油酸 溶液起到稀释作用，故 A 正确，BCD 错误；故选 A． 2．C 【详解】 在试验过程中，油膜完全散开，油酸溶液在水面上形成的单分子油膜，通过油酸分子的体积除以油膜的面 积得到的是油酸分子的直径。故 ABD 错误，C 正确。 故选 C。 3．B 【详解】 一滴油酸的体积为 V0  V �A n 油酸分子的直径为 d V0 VA  S nS 故选 B。 4．D 【详解】 AB.将配制好的酒精油酸溶液滴入盛水的浅盘中，待水稳定后，在水面上形成单分子油酸薄膜，把带有方 格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，计算油膜面积时，要把大于半格看成一格， 不足半格的舍掉，故 AB 错误； CD.用一滴油酸酒精溶液的体积乘以溶液浓度得到体积，然后除以单分子油膜面积，即可得到油酸分子直 径，故 C 错误，D 正确。 故选 D。 5．B 【详解】 A． 用油膜法只能粗略测量分子的大小，故 A 错误； B．油膜为单分子紧密排列的，因此单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径，所以油酸分子直径等于 纯油酸体积除以相应油膜面积，故 B 正确． C．在计算面积时，超过半个的按一个，不足半格的才能舍去，故 C 错误； D．实验时要先洒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故 D 错误； 6．A 【详解】 单分子油膜层的面积 S＝ d2 4 则油酸分子的直径 d V 4V ＝ 2． S d 4V A．  d 2 ，与结论相符，选项 A 正确； d2 B． 4V ，与结论不相符，选项 B 错误； 2V C．  d 2 ，与结论不相符，选项