内容正文:
1.(2025·云南模拟)某同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每1 000 mL溶液中有0.6 mL油酸.用注射器测得1 mL上述溶液有75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,画出油膜的形状如图所示.
(1)该实验中的理想化假设是________.
A.将油膜看成单分子层油膜
B.考虑了各油酸分子间的间隙
C.将油酸分子看成球形
(2)坐标纸中每个小正方形方格的边长为1 cm,该同学测出油酸分子的直径是________m(结果保留一位有效数字).
(3)该学生完成实验后,查阅资料发现计算出的油酸分子直径偏大,可能的原因是________.
A.在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些
B.在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针管比原来的粗,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大
C.在计算油膜面积时,把凡是半格左右的油膜都算成了一格,导致计算的面积比实际面积大一些
解析:(1)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,我们的实验依据是:①油膜是呈单分子层分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之间空隙不计.
故选AC.
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
V=××10-6m3=8×10-12m3
按照超过半格的算一个,不足半格的舍去原则,可得共有61格,则油酸膜的面积为
S=61×10-4m2=0.61×10-2m2
估测出油酸分子的直径为
d=
代入得d=m≈1×10-9m
(3)A.在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸浓度比计算值小了一些,算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大,由d=
可得d变大,A符合题意;
B.在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针管比原来的粗,一滴油酸酒精溶液的实际体积变大,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变大,对应的油膜面积S变大,但体积V还是按原来的细的计算,可得d变小,B不符合题意;
C.由公式知d=
计算的面积比实际面积大一些,可得d变小,C不符合题意.
故选A.
答案:(1)AC
(2)1×10-9(提示:格子数为61左右)
(3)A
2.(2025·咸阳模拟)(1)如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是__________(用符号表示);
(2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸溶于酒精,其浓度为每1 000 mL溶液中有0.6 mL油酸.用注射器测得1 mL上述溶液有75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,画出油膜的形状.如图2所示,坐标纸中正方形方格的边长为1 cm,试求:
①油酸膜的面积是________cm2;
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL;
③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是________m.(结果保留两位有效数字)
(3)如果实验中油膜没有完全散开,测得的油酸分子直径______.(填“偏大”或“偏小”)
解析:(1)“用油膜法估测分子的大小”实验中,首先要测量1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积,然后将1滴油酸酒精溶液滴入水槽中,在玻璃板上画出油酸膜面的轮廓,最后计算油酸膜面的面积,则将它们按操作先后顺序排列应是bcad;
(2)①通过油膜的格子数可知,油酸膜的面积是
S=132×1 cm2=132 cm2
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
V=× mL=8×10-6 mL
③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是
D== cm=6.1×10-10 m
(3)如果实验中油膜没有完全散开,则S测量值偏小,则测得的油酸分子直径偏大.
答案:(1)bcad (2)①132 ②8×10-6 ③6.1×10-10 (3)偏大
3.某同学用油膜法估测油酸分子的大小,实验步骤如下:
①将1 mL纯油酸配制成2000 mL的油酸酒精溶液;
②用小注射器抽取油酸酒精溶液,并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,直到量筒中的溶液体积为1 mL时共计滴入了61滴;
③向浅盘中倒入约2 cm深的水,并将爽身粉均匀地撒在水面上;
④用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液;
⑤待油酸薄膜的形状稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状,如图所示.
每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为________m3(保留两位有效数字);已知图中每个小方格的边长为1 cm,由图可知油膜的面积为________m2(保留三位有效数字),油酸分子的直径为________m(保留两位有效数字).
解析:每滴溶液中含有的纯油酸的体积
V= mL=8.2×10-6 mL=8.2×10-12 m3
将大于半格算一格,小于半格舍去,数得的格子数为125格,则油膜的面积
S=125 cm2=1.25×10-2 m2
油酸分子直径的大小
d== m=6.6×10-10 m
答案:8.2×10-12 1.25×10-2(1.24×10-2~1.26×10-2) 6.6×10-10或6.5×10-10
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