1.(2011·泰安质检)用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似()A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B.把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子C.将油膜视为单分子油膜,但需要考虑分子间隙D.将油酸分子视为立方体模型解析:用油膜法估测分子大小,必须将分子视为球形,并且不考虑分子间隙;水面上的膜为单分子油膜.只有如此,油膜的厚度才能视为分子直径,即d=VS,则A、B选项正确.答案:AB2.某学生在“用油膜法估测分子直径”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于()A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量酒精C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格D.求每滴体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴解析:如果油酸未完全散开,形成的油膜的厚度大于分子直径,结果会偏大,选A.油酸中含有的酒精会很快挥发或溶于水,酒精有助于形成单分子膜,使测量更准确,不选B.如果舍去了所有不足一格的方格,油膜的面积变小,由d=VS计算出的直径偏大,选C.滴数多记了10滴,会使每滴的体积减小,由d=VS计算出的直径偏小,不选D.答案:AC3.如图实-9-5中的a、b、c、d四图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).图实-9-5解析:按照该实验的操作步骤,正确的顺序是dacb.答案:dacb4.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1mL该溶液能滴250滴.那么1滴该溶液的体积是________mL,所以一滴溶液中油酸的体积为V油酸=________cm3.若实验中测得结果如下表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸分子大小d0=1.12×10-10m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.次数S/cm2d=VS/cmd平均值153324933563解析:由题给条件得,1滴溶液的体积为V溶液=4×10-3mL因为V油酸V溶液=1500,故1滴溶液中油酸体积为V油酸=1500V溶液=1500×1250cm3=8×10-6cm3据此算得3次测得L的结果分别为1.50×10-8cm、1.62×10-8cm、1.42×10-8cm其平均值为L=L1+L2+L33=1.51×10-10m这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求.答案:4×10-38×10-61.50×10-81.62×10-81.42×10-81.51×10-10m符合5.(2011·桂林模拟)酒精油酸溶液的浓度为每1000mL酒精油酸溶液中有油酸0.6mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1mL,若把一滴这样的酒精油酸溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的纯油膜的形状如图实-9-6所示.若每一小方格的边长为25mm,试问:图实-9-6(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为_______油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的________.图实-9-6中油酸膜的面积为________m2;每一滴酒精油酸溶液中含有纯油酸体积是________m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________m.(结果保留两位有效数字)(2)某同学在实验过程中,在距水面约2cm的位置将一滴酒精油酸溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?请写出你分析的原因:______________________________________________________________________________________________________________________________.解析:油膜面积约占70小格,面积约为S=70×25×25×10-6m2≈4.4×10-2m2,一滴酒精油酸溶液含有纯油酸的体积为V=150×0.61000×10-6m3=1.2×10-11m3,故油酸分子的直径约等于油膜的厚度d=VS=1.2×10-114.4×10-2m≈2.7×10-10m.答案:(1)球体单分子直径4.4×10-21.2×10-112.7×10-10(2)主要有两个原因:①水面受到落下油滴的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;②酒精油酸溶液中的酒精挥发,使液面收缩6.我们生活在大气的海洋中,那么包围地球大气层的空气分子数有多少呢?请设计一个估测方案,并指出需要的实验器材和需要测定或查找的物理量,推导出分子数的表达式(由于大气高度远小于地球半径R,可以认为大气层各处的重力加速度相等).解析:需要的实验器材是气压计.需要测量和查找的物理量是大气压p0、空气的平均摩尔质量M、地球半径R和重力加速度g.分子数的推导如下:(1)设大气层的空气质量为m,由于大气高度远小于地球半径R,可以认为大气层各处的重力加速度相等,由mg=p0S=4πR2p0,得m=4πR2p0g.(2)大气层中空气的摩尔数为n=mM=4πR2p0Mg.(3)由阿伏加德罗常数得出空气分子数为N=nNA=4πR2p0MgNA.答案:实验器材需要气压计,需要测量和查找的物理量有:大气压强p0、空气的平均摩尔质量M,地球半径R和重力加速度g,分子数的表达式为4πR2p0MgNA.