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将
的油酸溶于酒精,制成
的油酸酒精溶液,已知
的溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为
,则1滴油酸酒精溶液中油酸体积为
m
3
由此可估测油酸分子的直径为
m
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略
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在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,所用的油酸酒精溶液的浓度为a,测量中,某位同学测得如下数据:测得体积为V的油酸酒精溶液共有N滴;油滴面积为S,则:
(1)用以上物理量的符号表示计算分子直径大小的公式为:d=________。
(2)该同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测数据偏大,则对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是________。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开
用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动.估计放大后的小颗粒(炭粒)体积为0.1×10
-9
m
3
,碳的密度是2.25×10
3
kg/m
3
,摩尔质量是1.2×10
-2 kg/mol
,阿伏加德罗常数为6.0×10
23
mol
-1
,则该小炭粒含分子数约为多少个?(结果取一位有效数字)
(1)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酒精油酸的浓度为
,又用滴管测得每
滴这种酒精油酸的总体积为
,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
的正方形小格的纸上,测得油膜占有的小正方形个数为
(以上物理量的单位均为国际单位).
(i)(3分)用以上字母表示油酸分子直径的大小为
____________m.
(ii)(3分)若
,则从右图中测得油膜占有的面积为
(结果表示为数值形式).
(2)人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境,某兴趣小组通过查阅资料获知,弹簧振子做简谐运动的周期
(其中
是振子的质量,
是弹簧的劲度系数).他们设计了一种装置来间接测量物体的质量,如图所示,A是带夹子的金属块,金属块和夹子的总质量为
,B是待测质量的物体(可以被A上的夹子固定)弹簧的劲度系数
未知,但他们有一块秒表.
(i)(6分)请你简要写出测量待测物体质量的方法,测量的物理量用字母表示.
①
;
②
.
(ii)(4分)用所测的物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为
.
根据热学知识,下列判断正确的有( )
A.分子间距等于
r
0
时,分子力为零,所以分子势能一定为零
B.将车胎充气过足,车胎会爆裂,是因为车胎内气体分子过多,间距变小,斥力过大
C.已知阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算出气体分子间的平均距离
D.若两个分子只受它们之间的分子力作用,在分子间距变大的过程中,动能一定增大
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,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL溶液滴油酸25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=____________cm
3
.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长度值L
0
=1.12×10
-10
m作比较,判断此实验是否符合数量级的要求.
次数
S/cm
2
L=
/(×10
-7
cm)
L平均值
1
533
2
493
3
563
在用油膜法测油酸分子的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有0.6mL。用滴管向量筒中滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1mL。将一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中(水面
浮有少许痱子粉),由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜面积为750cm
2
, 则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
m
3
(保留两位有效数字),根据上述数据,估算出油酸分子的直径为
_________
m(保留两位有效数字)。
在这个实验中,某同学的计算结果偏大,可能是由于( )
A.油酸未完全散开
B.求每滴体积时,1 mL溶液的滴数多计了10滴
C.算油膜面积时,舍了所有不足一格的方格
D.油膜中含有大量未溶解的酒精
(8分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用分度值为0.005
的移液管,量取0.100
油酸,倒入标称250
的容量瓶中,再加入酒精使油酸溶解,最后得到250
的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向分度值为0.1
的小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1
的刻度。再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水的浅盘中滴下5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,如图所示。坐标格的正方形的大小为
。由图可以估算出油膜的面积是
▲
(结果保留二位有效数字);由此估算出油酸分子的直径是
▲
(结果保留一位有效数字)。
利用油膜法可以粗略测定油酸分子的直径,把纯的油酸配置成1/500的油酸酒精溶液,用注射器滴出油酸酒精液滴,已知1毫升油酸酒精溶液可以滴出150滴,取其中的一滴滴在平静的水面上,测出其面积为225平方厘米,试计算油酸分子的直径。
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