2022届高考物理一轮实验抢分专练(十七) 用油膜法估测油酸分子的大小(含解析)

实验抢分专练(十七)　用油膜法估测油酸分子的大小 1．在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下步骤操作： A．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积； B．在装有水，水面撒有适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形状稳定； C．将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上； D．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径。 (1)其中操作不合理的步骤是__________； (2)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．有助于测量一滴油酸的体积 C．对油酸溶液起到稀释作用 D．使油酸的颜色更透明，便于识别 (3)已知油酸酒精溶液中油酸体积占比为k，n滴油酸溶液体积为V，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S，则油酸分子的直径为__________。 2．(2021·福州模拟)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是__________。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．比值定义法 (2)有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 上述步骤中，正确的顺序是__________。(填写步骤前面的数字) (3)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2，由此估算出油酸分子的直径为__________m(结果保留一位有效数字)。 3．(2021·枣庄模拟)(1)如图1所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是__________(用符号表示)。 (2)在该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有1 mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图2所示，坐标格的正方形大小为20 mm×20 mm。可以估算出油膜的面积是____________m2，2滴油酸溶液中纯油酸的体积为__________m3，由此估算出油酸分子的直径是__________m(所有结果均保留两位有效数字)。 (3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于______________________________________________。 A．油酸未完全散开 B．油酸溶液浓度低于实际值 C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格算作一格 D．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 4．(2021·朝阳区模拟)在“用油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成__________(选填“单层” 或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为__________。 (2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C．将玻璃板盖到浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D．向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是__________(填字母代号)。 (3)若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会__________(选填“偏大”或“偏小”)。 答案解析 1．在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下步骤操作： A．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积； B．在装有水，水面撒有适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形状稳定； C．将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上； D．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径。 (1)其中操作不合理的步骤是____