-1-【安徽省,人教版】2014届物理一轮小题精练(11,含答案)1.“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是()A.将油酸形成的膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油酸分子看成球形解析:“用油膜法估测分子的大小”的原理是将一滴油酸(体积为V)滴入水中,使之形成一层单分子油膜,成为一个一个单层排列的球形体.显然,球形体的直径即为单分子油膜的厚度d.假设单分子油膜的面积为S,必然有d=VS.所以,“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是A、B、D.答案:ABD2.某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,计算结果偏大,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,舍去了所有不足一格的方格D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴解析:由d=VS知,选项A、C会导致油膜面积偏小,会使d偏大;选项B、D会使油酸体积偏小,分子直径d偏小.答案:AC3.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用的酒精油酸溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图实-4所示,图中正方形格的边长为1cm.(1)实验中为什么要让油膜尽可能散开?(2)实验测出油酸分子的直径是多少?(结果保留两位有效数字)(3)如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,试写出阿伏加德罗常数的表达式.解析:(1)为使油酸在水面上形成单分子油膜.-2-(2)由图可知油膜覆盖方格数约为120个,设油酸分子的直径为d,则有180×0.61000×10-6=120×1×10-4d解得d≈6.3×10-10m.(3)设阿伏加德罗常数为NA每个分子的体积为V0=16π(VS)3由NAρV0=M得NA=6MS3πρV3.答案:(1)见解析(2)6.3×10-10m(6.2×10-10m~6.4×10-10m都对)(3)NA=6MS3πρV34.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该溶液滴250滴.那么1滴溶液的体积是________mL,所以一滴溶液中油酸体积为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线度值L0=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/cm2L=VS/cmL平均值153324933563解析:由题给条件得,1滴溶液的体积为V溶液=1250mL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:12508×10-61.50×10-81.62×10-81.42×10-81.51×10-10m符合5.(2013·黄冈中学月考)“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下:①向体积V油=1mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500mL;-3-②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1mL;③先往边长为30cm~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将________均匀地撒在水面上;④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图实-5所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20mm.根据以上信息,回答下列问题:(1)步骤③中应填写:___________________________________________________;(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是________mL;(3)油酸分子直径是________m.解析:(1)为了显示单分子油膜的形状,需要在水面上撒痱子粉或石膏粉.(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′=V0nV油V总=1100×1500mL=2×10-5mL.(3)根据大于半个方格的算一个,小于半个方格的舍去,油膜形状占据的方格数大约为115个,故面积S=115×20×20mm2=4.6×104mm2油酸分子直径d=V′S=2×10-5×1034.6×104mm≈4.3×10-7mm=4.3×10-10m.答案:(1)痱子粉或石膏粉(2)2×10-5(3)4.3×10-106.在研究微观世界里的物质时,通常需要借助估算和建立模型的方法.对于液体分子,一般建立球体模型或者立方体模型来估算分子直径,而实验室中常用油膜法估测分子直径.(1)分别写出上述估算分子直径的三种方法的最简表达式;(要求说明所使用字母的物理意义)(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,已准备好的实验器材有:酒精油酸溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸、痱子粉.①还缺少的器材有_______________________________________________________;②已知油酸的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得1mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水浅盘里,待液面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图实-6所示,坐标纸中正方形方-4-格的边长为1cm.试求:a.油酸薄膜的面积约是多少?b.每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少?c.按以上实验数据估测出油酸分子的直径.解析:(1)分子构建成球体模型时,用d表示分子直径,V0表示单个分子的体积,V0=43π(d2)3,d=36V0π;分子构建成立方体模型,V0表示的物理意义同上,d表示分子的边长,则有V0=d3,d=3V0.油膜可视为单分子油膜时,令d表示分子直径,V表示油膜的体积,S表示油膜面积,则油膜厚度等于分子直径,即d=VS.(2)①量筒②a.题图形状表示油膜面积的大小,采用“四舍五入”法近似处理,可数得小方格数约为110个,油膜面积S=110×1cm2=110cm2b.1mL溶液为75滴,则1滴溶液的体积为175mL,又每104mL溶液中有纯油酸6mL,1滴溶液即175mL溶液中纯油酸的体积为V=1/75104×6mL=8×10-6mL.c.油酸分子直径d=VS=8×10-6×10-6110×10-4m≈7.27×10-10m.答案:见解析