2017用油膜法测分子的直径专练.doc

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用油膜法测分子的直径专练
1.“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
答案：ABD
解析：把油酸分子进行理想化处理就是科学的方法。
2。用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（ ）
A。摩尔质量 B。摩尔体积 C。体积 D.密度
答案:B
解析：阿伏加德罗常数NA=.（Vm—摩尔体积，V0-分子体积，V0=πD2）
3。利用油膜法测出了分子直径D后，若滴在液面上一滴油酸的体积为V,水面上形成的油膜面积为S，这滴油酸中的油酸分子数为N,阿伏加德罗常数为NA，则下述表达式近似正确的是( ）
A.V=NπD3 B.S=NπD2
C。V=NADS D.S=NAπD2
答案:A
解析：油酸分子的体积V0=πD3
所以这滴油酸（共有N个分子）的体积V=NV0=NπD3，故A正确，C错.
油酸分子所占面积S0=πD2
所以含有N个分子的这滴油酸油膜的面积S=NS0=NπD2，故B、D错。
4。在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验时，实验简要步骤如下：
A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S
B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
C。用浅盘装入约2 cm深的水,然后把痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上
D.用公式L=，求出薄膜厚度,即油酸分子的大小
E。根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V
F.用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数
上述实验步骤的合理顺序是.
答案：CFBAED
解析：由实验原理可得.
5。(6分）为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是（ ）
A。用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V1，则每滴油酸酒精溶液的体积V2=
B。把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口距离小一些
C.先在浅盘水中撒些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
D。用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
答案：B
解析:测一滴油酸酒精溶液的体积时，滴数是准确的,误差主要是出在从量筒中读出n滴溶液的体积，如果不是整体积数，那么估读的体积误差就大了,应数出量筒里每增加一个整体积数(量筒的最小分度）所滴入的滴数。故A错，对B项的分析是正确的。多滴几滴确实对测量形成油膜的油酸体积会更精确些,但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了.（做实验的浅盘的面积都不大）
6。(6分）在做“用油膜法估测分子直径的大小"的实验中，备有以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔,还缺少的器材有______________________。
答案：量筒、坐标纸
7.在用“油膜法估测分子的大小”的实验中，若用直径为0.5 m的浅圆盘盛水要让油酸在水面上形成单分子油酸膜，若用纯油酸，而不配制溶液，那么油酸滴的体积的数量级不能大于___________m3。
答案：10-11
解析：分子直径的数量级为10—10 m.
油滴滴在浅圆盘中形成油膜的最大面积为圆盘的面积Smax=πr2=3。14×()2 m2=0。2 m2
油滴的最大体积Vmax=Smaxd=0。2×10-10 m3=2×10—11 m3
所以油滴体积的数量级不能大于10—11 m3.
8.某种不溶于水的油剂的密度是8×102 kg/m3.取该油剂0.8 mg滴在水面上,最后形成的油膜面积最大可达____________m2.
答案：10
解析:这种油剂的体积V==m3=1×10—9 m3
油剂分子直径的数量级为10—10 m，形成最大面积油膜为单分子油膜层
所以油膜面积S== m2=10 m2.
9.在“用油膜法估测分子大小"实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用注射器测得1 mL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，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm，试求：

（1）油酸膜的面积是___________cm2；
(2）实验测出油酸分子的直径是___________m；（结果保留两位有效数字）
（3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？
______________________________________________________________________________.
答案：(1）113—115都对
（2)6.5×10-10—6。6×10-10都对
（3）这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜
解析：（1）求油膜面积时，先数出“整”方格的个数，对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去,多于半个的等于一个，数一下共有113—115个.
一个小方格的面积S0=L2=1 cm2，所以面积S=（113—115）×1 cm2=（113—115） cm2.
（2)一滴纯油酸的体积
V=× mL=7。5×10-11 m3
油酸分子直径
d== m=（6。5×10-10-6.6×10-10) m。
10.体积为1。2×10-3 cm3的油滴在静止的水面上扩展为4 m2的单分子油膜，假设分子间是紧密排列的，则可估算出这种油分子的直径为_____________________，1 mol这种油的体积为_____________________，油分子的质量为_____________________.（油的密度为0。8×103 kg/m3）
答案：3×10-10 m 8。5×10—6 m3 1。1×10—27 kg
解析：油分子的直径:d== m=3×10—10 m.一个油分子的体积:V=πd3.1 mol油的体积：V0=V·NA=πd3·NA=×3.14×(3×10—10）3×6×1023 m3=8。5×10-6 m3.1 mol油的质量：M0=ρV0。一个油分子的质量：m====ρ·πd3=0。8×103××3。14×（3×10-10)3 kg=1.1×10—27 kg.
11.某种油的密度ρ=0.8×103 kg/m3，把一滴体积为1.2×10—3 cm3的这种油滴在水面上,可以形成面积为2 m2 的单分子油膜，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol—1.若把分子看作球形,则估算出它的直径是多大？油的摩尔质量是多少？
答案:6×10—10 m 5.5×10-2 kg/mol
解析：设一滴油的体积为V，一个油分子的直径为d，由题意可知油膜的厚度也为d，则Sd=V，故d== m=6×10-10 m.
每一个油分子的体积为π()3，故这种油的分子个数
n===1。06×1019(个)
油的摩尔质量m0=×NA
=×6.02×1023 kg/mol=5.5×10—2 kg/mol。
12。将1 cm3油酸溶于酒精，制成200 cm3的酒精油酸溶液。已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0。2 m2，由此估算油酸分子直径。
答案:5×10—10 m
解析：200 cm3油酸酒精溶液有
50滴/cm3×200 cm3=10 000滴
一滴油酸溶液含油酸的体积
V= cm3=10-4 cm3=10-10 m3
所以油酸分子直径为:
d== m=5×10-10 m。
13.用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积V=0。5×10-3 cm3，形成的油膜的面积S=0。7 m2,油的摩尔质量Ml=0.09 kg/mol.若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形,那么:
（1）油分子的直径为多大？
（2)由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少？（保留一位有效数字）
答案：（1)7.1×10-10 m (2）6×1023 mol-1
解析：（1）利用油膜法测出分子直径
d== m=7。1×10—10 m.
（2）每个分子看成球形,则每个分子的体积V=πd3=（)3
1 mol这种油的体积Vl==NA·V=NA·π（）3
所以NA=
= mol—1
=6×1023 mol—1。

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