2025版新教材高考物理复习特训卷考点87实验：用油膜法估测油酸分子的大小

考点87试验：用油膜法估测油酸分子的大小1.[2024·陕西西安中学高三阶段练习]在“用油膜法估测分子的大小”试验中：（1）下列说法正确的是；A．将油膜看成单分子层油膜是一种志向化假设B．试验中运用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用C．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有油酸10－2mLD．在计算油酸膜面积时，只须要数出完整方格的数目，对不完整的方格均不计数（2）某老师为本试验配制油酸酒精溶液，试验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干．已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为‰（保留两位有效数字）.2.[2024·全国高三课时练习]某试验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的试验．（1）该小组进行下列试验操作，请选出须要的试验操作，并将它们按操作先后依次排列：DC（用字母符号表示）；（2）某次试验时，滴下油酸酒精溶液后，痱子粉快速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能缘由是．A．盆中装的水量太多B．痱子粉撒得太多，且厚度不匀称C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层3.在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中，（1）本试验中做了三点志向化假设：将油酸分子视为球形；；油酸分子是紧挨在一起的；（2）配置油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得0.5mL上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，则估测出油酸分子的直径是m；（此结果保留2位有效数字）（3）在一次试验中得到了如图所示的油膜，假如按此油膜来计算分子直径，你认为测量结果相对真实值会．（填“偏大”“偏小”或“无系统误差”）4.在估测油酸分子大小的试验中，详细操作如下：①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2500mL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，直到达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉匀称地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，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，膜上没有爽身粉，可以清晰地看出油膜轮廓；④待油膜形态稳定后，将事先打算好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形态；⑤将画有油酸膜形态的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上．（1）利用上述详细操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为m3，油膜面积为m2，求得的油酸分子直径为m（此空保留一位有效数字）．（2）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ.则下列说法正确的是．A．1kg油酸所含分子数为ρNAB．1m3油酸所含分子数为eq\f(ρNA,M)C．1个油酸分子的质量为eq\f(NA,M)D．油酸分子的直径约为eq\r(3,\f(6M,ρNA))（3）某同学试验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大．出现这种结果的缘由，可能是．A．计算油酸膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整的方格处理B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分绽开C．做试验之前油酸溶液搁置时间过长考点87试验：用油膜法估测油酸分子的大小1．答案：(1)AB(2)1.1解析：(1)在“用油膜法估测分子的大小”试验中，分子直径是依据体积与面积之比求出的，所以须要将油膜看成单层分子油膜，不考虑各油膜分子间隙，故A正确；油酸可以融于酒精，因此酒精对油酸溶液起稀释作用，便利于测量；故B正确；1滴溶液中含有油酸酒精溶液是10－2mL，含纯油酸的体积小于10－2mL，故C错误；全部完整方格内的油膜面积小于真实油膜面积，应计算面积大于半格的个数，故D错误．故选AB.(2)由题意，形成油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿面积时，油酸酒精溶液浓度最大．一滴油酸的体积V0＝dS＝10－10m×0.22m2＝2.2×10－11m3一滴油酸酒精溶液的体积V＝eq\f(1,50)cm3＝2×10－8m3则油酸酒精溶液浓度至多为eq\f(V0,V)＝1.1‰2．答案：(1)BFE(2)B解析：(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”的试验步骤为：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，登记量筒内每增加肯定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉匀称撒在水面上；用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形态稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形态用彩笔描绘在玻璃板上；计算出油膜的面积，依据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．则试验操作依次为DBFEC.(2)出现该图样的可能缘由是：痱子粉撒得太多，且厚度不匀称，导致油酸没有匀称排列开．故选B.3．答案：(1)油酸分子形成单层分子膜(2)1.0×10－9m(1.1×10－9m)(3)偏大解析：(1)本试验中做了三点志向化假设：将油酸分子视为球形；油酸分子形成单层分子膜；油酸分子是紧挨在一起的．(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝eq\f(5,1000)×eq\f(0.5,100)mL≈2.5×10－5mL依据超过半格的算一个，不足半格的舍去原则，可得油酸膜的面积为S＝60×4cm2＝240cm2估测出油酸分子的直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(2.5×10－5,240)cm≈1.0×10－9m(3)由图可知该次试验中痱子粉撒太多，油膜未能充分绽开，此时所测油膜面积偏小，所以油酸分子的直径测量结果相对真实值偏大．4．答案：(1)4×10－121.14×10－2(1.12×10－2～1.19×10－2)4×10－10(2)B(3)B解析：(1)一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V＝eq\f(1,2500)×eq\f(1,100)×10－6m3＝4×10－12m3超过半格的有114格，故油膜面积为S＝114×1×10－4m2＝1.14×10－2m2，油酸分子直径为d＝eq\f(V,S)≈4×10－10m(2)1kg油酸所含分子数为N＝eq\f(NA,M)，A错误；1m3油酸所含分子数为N＝eq\f(V′,V)NA＝eq\f(\f(1m3,M),ρ)·NA＝eq\f(ρNA,M)，B正确；1个油酸分子的质量为m0＝eq\f(M,NA)，C错误；设油酸分子为球形且直径为d，则一个油酸分子的体积为V0＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))3，油酸的摩尔体积为V＝eq\f(M,ρ)，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝eq\f(V,V0)联立可解得d＝eq\r(3,\f(6M,ρπNA))，D错误．故选