2015届高考物理二轮复习必备实验检测实验8用油膜法估测分子的大小

-1-实验八:用油膜法估测分子的大小1.若已知n滴油的总体积为V,一滴油形成的油膜面积为S,这种油的摩尔质量为M,密度为ρ,油分子可视为球体,则阿伏加德罗常数NA应为()A.NA=2236πMnSVB.NA=MnVC.NA=3336πMnSVD.NA=3236MnSV2.在估测分子大小的油膜实验中,下面的假设与该实验无关的是()A.油膜中分子沿直线排列B.油膜为单分子且都是球形C.分子是一个挨一个排列,它们间的间隙可忽略D.油膜的体积等于总的分子体积之和3.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸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,若把一滴这样的油酸酒精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所示.若每一小方格的边长为25mm,试问:(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.图中油酸膜的面积为m2;每一滴油酸酒精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的位置将一滴油酸酒精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.4.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每500mL.溶液中有纯油酸0.3mL,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,如图所示.图中正方形方格的边长为1cm.-2-(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.5.(2012·苏锡常镇二调)利用油膜法可粗略测定分子的大小和阿伏加德罗常数.若已知n滴油的总体积为V,一滴油所形成的单分子油膜的面积为S.这种油的摩尔质量为μ,密度为ρ.求:(1)一个油分子的直径d.(2)阿伏加德罗常数NA.6.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023mol-1,球的体积V与直径D的关系为V=16πD3,结果保留一位有效数字)-3-实验十三:用油膜法估测分子的大小1.C2.A3.(1)球体单分子直径4.4×10-21.2×10-112.7×10-10(2)见解析解析:(1)油膜面积约占70小格,面积约为S=70×25×25×10-6m2=4.4×10-2m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V=150×0.61?000×10-6m3=1.2×10-11m3,故油酸分子的直径约等于油膜的厚度d=VS=-11-21.2104.410m=2.7×10-10m.(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油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.4.(1)使油膜可近似为单分子油层(2)7.9×10-10m(3)338MSV5.(1)一滴油的体积为V0=Vn,分子的直径d=0VS=VnS.(2)一摩尔的体积为Vmol=,一个分子的体积V'=43π32d,阿伏加德罗常数NA=mol'VV=36πd=36πnSV.6.一个油酸分子的体积V=AMN.由球的体积与直径的关系得分子直径D=3A6.πMN最大面积S=-83110mD,解得S=10m2.