1.2、实验：用油膜法估测酸分子的大小 一、选择题（共 15 题） 1．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏小，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．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积 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 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．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 4．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（　　） 4V 2 A．  d d2 B． 4V 2V 2 C．  d d2 D． 2V 5．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 6．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 7．利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为 V 的一滴油在水面上散开 形成的单分子油膜的面积为 S，这种油的摩尔质量为 M，密度为  ，则阿伏加德罗常数约可表示为( A． C． NA  6MS 3 V 3 NA  MS 3 4V 3 B． D． NA  8MS 3 V 2 NA  6MS 3  2V 3 ) 8．在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为 V1 的纯油酸用酒精稀释，配成体积为 V2 的油酸酒精溶液， 现将体积为 V0 的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为 S，已知油酸的摩尔质量为 M，密度 为 ρ，阿伏伽德罗常数为 NA，则下列说法不正确的是（　　） A．该实验中假设油酸分子是球模型，油酸在水面形成了单分子油膜 B．实验中使用酒精的目的是为了稀释油酸 V0V1 C．由题目中数据可知油酸分子的直径为 V2 S D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为 N AV0  M 9．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 10．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 11．在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为 V1 的纯油酸用酒精稀释，配成体积为 V2 的油酸酒精溶液。 现将体积为 V0 的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为 S，已知油酸的摩尔质量为 M，密度 为 ρ，阿伏加德罗常数为 NA，则下列说法不正确的是（　　） A．该实验中假设油酸分子是按照单分子层排列的 V1V0 B．由题目中数据可知油酸分子的直径为 V2S C．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算 分子直径数值会偏大 V1V0 N A D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为 MV2 12．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．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 B．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格 C．油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油膜面积 D．用油膜法可以精确测量分子的大小 13．用油膜法估测分子直径的理想条件是（ A．将油酸分子看成球体 B．考虑各油酸分子间的间隙 C．认为油酸分子是紧密排列的 D．将油膜看成单分子油膜 ） 14．关于用“油膜法”估测分子大小的实验，下列说法中正确的是（ ） A．单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径 B．测量结果表明，分子直径的数量级是 10－10 m C．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上 D．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径 E．实验时，先将 1 cm3 的油酸滴入 300 cm3 的纯酒精中，制成油酸酒精溶液，再取一滴该溶液滴在撒有痱 子粉的水面上，测量所形成的油膜面积 15．油膜法测定分子的大小的实验中，在水面上先均匀地撒些痱子粉的目的是（　　） A．利用痱子粉的吸引力，使油膜尽量散开 B．利用痱子粉的阻碍作用，使油膜尽量散成规则的形状 C．增大水面的密度，使油膜浮在液面上 D．能显示出油膜的清晰形状 二、填空题 16．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______。 17．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，在每 200mL 油酸酒精溶液中有纯油酸 1mL，实验中利用注射 器测出 200 滴该溶液的体积为 1mL，已知 1 滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积为 175cm2，则油酸 分子大小约为__________m（保留 3 位有效数字）。在该实验中，液体表面的张力使液滴从针头滴落时呈 现球状，则液体表层分子间作用力表现为______（填“引力”或“斥力”），分子间距离__________（填“大 于”、“等于”或“小于”）液体分子的平衡距离。 18．在做用油膜法估测分子大小的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每 104mL 溶液中有 6mL 油酸，用滴 管测得 1mL 上述溶液有 75 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘里，测得其表面积为 100cm2，则 1 滴油酸溶 液中含油酸的体积是_____mL，油酸分子的直径是_____． 19．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） 三、综合题 20．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量 M  0.283kg � mol-1 ，密度   0.895 �103 kg/m3 。若 100 滴油酸的体积为 1mL，则一滴油酸所能形成的单分 1 3 子油膜的面积约是多少？（取 N A  6.02 �1023 mol-1 ，球的体积 V 与直径 D 的关系为 V   D ，结果保留 6 一位有效数字） 21．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量 M  0.283kg � mol1 ，密度   0.895 �103 kg � m 3 。若 100 滴油酸的体积为 1ml，则 1 滴油酸所能形成的单分 1 3 子油膜的面积约是多少？（取 NA=6.02×1023mol-1.球的体积 V 与直径 D 的关系为 V   D ，结果保留一位 6 有效数字） 22．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 ，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；  ，阿伏伽德罗常数为 NA （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 ) ．参考答案： 1．B 【详解】 A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，导致面积测量偏小，根据公式 D V S 所以直径测量偏大，A 错误。 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，导致面积测量偏大，根据公式 D V S 所以直径测量偏小，B 正确。 C．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积，导致体积测量偏大，根据公式 D V S 所以直径测量偏大，C 错误。 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，导致每滴油酸的体积测量偏大，根据公 式 D V S 所以直径测量偏大，D 错误。 故选 B。 2．A 【详解】 1 滴溶液中含纯油酸的体积 1 V= 50 ×10-6×0.05% m3=1×10-11 m3 分子直径的数量级为 10-10 m，由 V=Sd 得