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1、用油膜法估测分子的大小实验测试题及解析1. （2019全国卷III）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是。解析：用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子层油膜，为使油酸尽可能地散开，将 油酸用酒精稀释。根据V=Sd,要求得分子的直径d,则需要测出油膜面积，以及一滴油酸酒精溶液中 纯油酸的体积。这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积，其方法可用累积法，即测出1 mL油酸酒精溶 液的滴数。答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把
2、油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积2. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸 分子直径的大小。 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，记下量筒内每增加一定体积时的滴数, 由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜
3、的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是。 （填写步骤前面的数字）（2）将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现 取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为 m。 （结果保留一位有效数字）解析：（1）依据实验顺序，首先测量一滴油酸溶液的体积（），然后在浅盘中放水和痱子粉（），将一滴 溶液滴入浅盘中（），将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状（），最后用已知边长的坐标纸上的油膜形状 来计算油膜的总面积（），故正确的操作顺序为。（2）一滴油酸酒精溶液的体积
4、为V=1300X50X 10-6 m3=SD，其中 S=0.13 m2,故油酸分子直径：=V=1D=S=300X50X0.13X 10-6 m=5 X 10-10 m。答案：（1）（2）5X10-101/13. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的 体积浓度为c,又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V将一滴这种 溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边 长为a的正方形小格的纸上(如图所示)，测得油膜占有的小正方形个数为X。(1) 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0=。(2) 油膜的面积表达式S=，从图中可数
5、出小正方形的有效个数X=(3) 用以上字母表示油酸分子的直径D=解析：由题意可知，一滴酒精油酸溶液的体积V =n，其中纯油酸的体积0=牛。(2) 所形成的油膜的面积为S=Xa2;超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有 效个数X=55。VVc(3)纯油酸的体积 V0=DS，DS0=Nxa20答案：牛(2)Xa2 55 (3)NX-4. (2019盐城月考)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.5 mL,用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一 滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形 成单分子油
6、膜的形状如图所示。(以下计算结果均保留2位有效数字)(1) 若每一小方格的边长为10 mm,则油酸薄膜的面积为m2；(2) 每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：m3；(3) 根据上述数据，估算出油酸分子的直径为m。(4) 为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的。A. 油酸浓度适当大一些B. 油酸浓度适当小一些C. 油酸扩散后立即绘出轮廓图D. 油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图解析：每个正方形的面积为S = (10 mm)2=1 X 10-4m2面积超过正方形面积一半的正方形的个数为80个，则油酸膜的面积约为S=80S1 = 80X10-4 m2 = 8.0X 10-3
7、 m2。(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积:=0.5V=1 000X50mL= 1.0X 10-11 m3o(3) 把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为:V 1.0X10-11 d=S = 8.0X10-3m = 1.3 X 10-9 m。为能形成单分子油膜，油膜浓度应适当小些；绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行，B、D选项正确，A、C错误。答案：(1)8.OX 10-3(7.8X10-38.5X 10-3 均可)(2) 1.0X10-11(3) 1.2X10-9 或 1.3X10-9(4)BD5. (1)在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，
8、倒入标注250 mL的容量瓶中， 再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液 面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液, 在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为2 cmX2 cm。由图可以估算出油膜的面积是cm2,由此估算出油酸分子的直径 m(保留1位有效数字)。(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表 面排列成直径为1.43X10-8 m的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为m(结果保留2位有效数字)。解析：(1)数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面积S=64X2 cmX2 cm=256 cm2。溶液浓度为计亦，每滴溶液体积为mL,2滴溶液中所含油酸体积为V=2X10-5 cm3,油膜厚度即油酸分子的直径是d=S 8 X 10-10 m。(2)直径为1.43X 10-8 m的圆周周长为l= nd=4.5X 10-8 m,可以估算出铁原子的直径约为d = 4.5X10-848 m=9.4X 10-10 m。答案:(1)256(4)8X10-10 (2)9.4X10-10
