人教版高中物理選修三1.2 實驗：用油膜法估測油酸分子的大小期末測試卷

實驗：用油膜法估測油酸分子的大小練習(xí)一、單選題某同學(xué)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于(????)A.油酸溶液在水面上未完全散開B.油酸溶液中含有的酒精過多C.計算油膜面積時不足1格的全部按1格計算D.將1?mL油酸溶液的滴數(shù)n錯記為10n下列說法中不正確的是A.某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積V0，則阿伏加德羅常數(shù)B.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多D.在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計算，會使分子直徑計算結(jié)果偏大在“油膜法估測分子大小”的實驗中，將1mL的純油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器測得1mL溶液為80滴，再滴入1滴這樣的溶液到準(zhǔn)備好的淺盤中，描出的油膜輪廓如圖所示，數(shù)出油膜共占140個小方格，每格邊長是0.5cm，由此估算出油酸分子直徑為(????)A.7×B.1×C.7×D.1×利用油膜法可粗略地測定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知n滴油酸的總體積為V，一滴油酸形成的油膜面積為S，油酸的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，則每個油酸分子的直徑d和阿伏加德羅常數(shù)NA分別為(球的體積公式V=43A.d=VnS， B.dC.d=VS， D.d根據(jù)下列哪一組物理量可以估算出氣體分子間的平均距離(????)A.氣體的密度、體積和質(zhì)量B.氣體的摩爾質(zhì)量和密度C.阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾體積D.阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是(????)A.分子直徑的數(shù)量級約為10B.壓縮氣體時，要用力是由于氣體分子間存在斥力的緣故C.已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則單位體積的分子數(shù)為D.水結(jié)為冰時，部分水分子已經(jīng)停止了熱運動用油膜法測定分子的大小實驗中，體積為V的油滴，在水面上形成近似圓形的單分子油膜，油膜直徑為d，則油分子直徑大小約為(????)A.4Vπd2 B.πd24V以下說法正確的是(????)A.當(dāng)兩個分子間的距離為r0(平衡位置B.布朗運動反應(yīng)了花粉小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運動C.一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜為S，則油酸分子的直徑d=D.氣體的溫度升高時，分子的熱運動變的劇烈，分子的平均動能增加，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大在用公式d=VS計算油膜分子大小時，式中V的物理意義是A.指1?mL的油酸溶液的體積B.指一滴油酸溶液的體積C.指一滴油酸溶液中所含純油酸的體積D.指一滴油酸溶液中酒精的體積在用“油膜法測量油酸分子大小”的實驗中，下列說法中正確的是(

)A.用油膜法可以精確測量分子的大小B.油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油膜面積C.計算油膜面積時，應(yīng)舍去所有不足一格的方格D.實驗時應(yīng)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉灑在水面上在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為2cm，按以上實驗數(shù)據(jù)估算出油酸分子的直徑為：(保留一位有效數(shù)字)

A.3×10?8m B.3×10?10m在室溫下水分子的平均間距約為3×10?10m，假定此時水分子是一個緊挨一個的，若使水完全變?yōu)橥瑴囟认碌乃魵?，水蒸氣的體積約為原來水體積的1?600A.3.5×10?9m B.4.0×10?9m下列說法正確的是(????)A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B.只要知道某物質(zhì)的密度和其分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)C.已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該氣體分子之間的平均距離可以表示為D.根據(jù)一滴油酸酒精溶液的體積V和其在水面上形成的油膜面積S，就能算出油酸分子直徑d=二、多選題在用油膜法估測分子大小的實驗中，若已知油滴的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，油滴質(zhì)量為m，油滴在水面上擴(kuò)散后的最大面積為S，阿伏加德羅常數(shù)為NA，那么(

)A.油滴分子直徑d=MρS B.C.油滴所含分子數(shù)N=MmNA已知阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol?1)，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為A.1?kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是ρB.1?kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是1C.該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是ρD.該物質(zhì)1個分子占有的空間是ME.該物質(zhì)的摩爾體積是M下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是(????)A.分子間距離為r0時，分子間不存在引力和斥力B.分子間距小于r0C.水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時可把分子當(dāng)做球形處理D.食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性E.牛角點火器中猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，可看做是絕熱變化(多選)為了減小“油膜法估測分子的大小”的實驗誤差，下列方法可行的是(????)A.用注射器向量筒中滴入(100滴)油酸酒精溶液，并讀出量筒里這些溶液的體積恰為整數(shù)V1，則每滴溶液的體積為B.把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小些C.先在淺盤內(nèi)的水中撒入一些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上D.用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成規(guī)則形狀E.計算油膜面積時舍去所有不足一個的方格三、實驗題在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，(1)某同學(xué)操作步驟如下：①取一定量的無水酒精和油酸，配制成一定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；③在淺盤內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；④在淺盤上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙估測油膜的面積。上述步驟中有不妥之處，請你指出并加以改正：_________________________________________________________________________________________。(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10％，一滴溶液的體積為4.8×10?4mL，其形成的油膜面積為40?cm在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為40?cm的淺盤里倒入約2?cm深的水。待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是______。(填寫步驟前面的數(shù)字)(2)將1?cm3的油酸溶于酒精，制成300?cm3的油酸酒精溶液；測得1?cm3的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13?m2。由此估算出油酸分子的直徑為在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，每104mL油酸酒精溶液中有純油酸6mL。用注射器測得75滴這樣的溶液為1mL。把這樣的溶液滴入淺盤里、把玻璃板蓋在淺盤上并描畫出油酸膜如圖所示。圖中正方形小方格的邊長為1(1)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為_____m3(2)油酸膜的面積約為_____m2；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字(3)按以上數(shù)據(jù)，油酸分子的大小為_____m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(1)如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是____________(用符號表示)；(2)在該實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有1mL油酸。用注射器測得1mL述溶液有100滴，把2滴該溶液滴入盛水的淺盤里，畫出油膜的形狀如圖所示，坐標(biāo)格的正方形大小為20mm×20mm?？梢怨浪愠鲇湍さ拿娣e是____m2，2滴油酸溶液中純油酸的體積為____m3，由此估算出油酸分子的直徑是(3)某同學(xué)通過測量出的數(shù)據(jù)計算分子直徑時，發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果比實際值偏大，可能是由于(

)A.油酸未完全散開B.油酸溶液濃度低于實際值C.計算油膜面積時，將所有不足一格的方格計為一格D.求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴

答案和解析1.【答案】A2.【答案】A【解答】A.若氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V0，由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的直徑所以阿伏伽德羅常數(shù)不能表示為NA=B.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在外界的影響下，可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，故B正確，不合題意；C.一定質(zhì)量理想氣體保持體積不變，溫度升高，分子平均動能增大，則單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多，故C正確，不合題意；D.計算時把油酸酒精溶液當(dāng)成了純油酸，體積偏大，則分子直徑計算結(jié)果偏大，故D正確，不合題意。故選A。3.【答案】C【解答】一滴油酸溶液中油酸的體積為V=油膜的面積為S=140×0.5×0.5×則可得油酸分子的直徑為d=VS=2.5×10故選C。4.【答案】B【解答】由題意可得一滴油的體積為V0=Vn，則可得每個油分子的直徑為d=V0S=VnS；油的摩爾體積為故選B。5.【答案】C6.【答案】C【解答】A.分子直徑數(shù)量級為10-10mB.氣體壓縮可以忽略分子間作用力，壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體壓強的原因，與分子力無關(guān)，故B錯誤；C.氣體體積：V=Mρ，則單位體積的分子數(shù)為ND.分子在永不停息的做無規(guī)則運動，故D錯誤；故選：C。7.【答案】A【解答】單分子油膜層的面積S=πd22=πd2故選A。8.【答案】A【解析】解：A、當(dāng)兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子力為零，此后不論分子間距增加還是減小，分子力都是做負(fù)功，故分子勢能增加，故當(dāng)兩個分子間的距離為r0(平衡位置B、布朗運動是懸浮的固體小顆粒的運動，反應(yīng)了液體分子的無規(guī)則運動，故B錯誤；C、一滴油酸酒精溶液體積為V，其中油酸體積小于V，在水面上形成的單分子油膜為S，則油酸分子的直徑d<VS，故D、氣體的溫度升高時，分子的熱運動變的劇烈，分子的平均動能增加，單個分子撞擊器壁時對器壁的作用力增大，但分子數(shù)密度可能減下，故氣體的壓強不一定增大，故D錯誤；9.【答案】C【解答】本實驗中是利用油酸的體積和在水面上形成的油膜面積來測量油酸分子直徑的；公式中的V為一滴油酸溶液中所含純油酸的體積；故C正確，ABD錯誤。故選C。10.【答案】B【解答】解：A、由于油膜法假設(shè)分子是單層并且緊密相連的；并不完全符合實際，故不能精確測量分子的大小，故A錯誤；B、根據(jù)實驗原理可知，分子直徑是由純油酸的體積除以相應(yīng)的油膜的面積，故B正確；C、在計算面積時，超過半個的按一個，不足半格的才能舍去，故C錯誤；D、實驗時要先灑痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故D錯誤。故選B。11.【答案】B【解答】面積超過正方形一半的正方形的個數(shù)為72個則油酸膜的面積約為S=72×2×2c每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積V=1mL×把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑d=VS=8×故選B。12.【答案】A【解答】假設(shè)8個水分子組成一個邊長為3×10?10m的正方體，水蒸氣的體積約為原來水體積的1600倍，可看成是正方體的體積增大為原來的1600倍，即邊長增大為原來的31600≈11.7倍，可得水蒸氣分子的平均間距約為3×故選A。13.【答案】C【解答】A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，可以算出氣體分子所占空間的大小，不能算出氣體分子的體積，故A錯誤；B.只要知道某物質(zhì)的密度和其分子的質(zhì)量，就可以計算出分子體積，無法計算出阿伏加德羅常數(shù)，故B錯誤；C.氣體中每個分子的質(zhì)量m=MNA

；將氣體分子看成立方體，設(shè)分子間的間距為a，體積V=a3=D.用d=VS計算油酸分子直徑d時，V指的是一滴油酸的體積，不是油酸酒精溶液的體積，故14.【答案】BD15.【答案】BDE【解答】AB、1?kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為1M，所含分子數(shù)目為：n=NA·1C、每個分子的質(zhì)量為：m0=MD、每個分子所占空間為：V0=mE、該物質(zhì)的摩爾體積為Mρ，故E16.【答案】CDE【解析】解：A、當(dāng)分子間距離為平衡距離r0時，分子間存在的引力和斥力大小相等，所以分子力整體的效果為0，故AB、分子間距小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時，斥力和引力都增大，但引力增大的慢，所以分子力表現(xiàn)為斥力，故BC、水面上的單分子油膜，在測量油膜分子直徑d大小時把它們當(dāng)做球形處理，故C正確；D、晶體具有點陣結(jié)構(gòu)，食鹽屬于晶體，食鹽中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性，故D正確；E、猛推木質(zhì)推桿，外界對氣體做正功，密閉的氣體溫度升高，氣體內(nèi)能增大，壓強變大，可看做是絕熱變化，故E正確；17.【答案】ABC【解答】A、用注射器向量筒中滴入(100滴)油酸酒精溶液，并讀出量筒里這些溶液的體積恰為整數(shù)V1，則每滴溶液的體積為V2=B、把淺盤水平放置，在淺盤里倒入一些水，使水面離盤口距離小些，目的為了是更準(zhǔn)確地描繪油酸膜的形狀，故B正確；C、先在淺盤內(nèi)的水中撒入一些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上，符合實驗要求，故C正確；D、實驗中不允許用牙簽把水面上的油膜盡量撥弄成規(guī)則形狀，故D錯誤；E、計算油膜面積時應(yīng)按不足半個方格舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積，故E錯誤；故選：ABC。18.【答案】(1)②應(yīng)在量筒中滴入N滴溶液，計算得出一滴溶液的體積③應(yīng)在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×19.【答案】(1)④①②⑤③;(2)5×10【解答】(1)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液(教師完成，記下配制比例)→測定一滴酒精油酸溶液的體積v=??VN(題中的④)→準(zhǔn)備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣(⑤)→測量油膜面積(