题目内容

3.在“用油膜法估测分子的大小”实验中
(1)本实验的依据是ABD
A.将油膜看成单分子油膜
B.不考虑各油分子间的间隙
C.考虑了各油分子间的间隙
D.将油膜分子看成球形
(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用1mL纯油酸,配制成1000mL的油酸酒精溶液,然后用油滴吸取这种深液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,油酸薄膜充分展开后,如图所示,坐标格的正方形大小为2cm×2cm,由图可以估算出油膜的面积是2.5×10-2cm3(保留两位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是4×10-10m(保留一位有效数字).
(3)用油膜法测出的油酸分子直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需知道油滴的B.
A.摩尔质量
B.摩尔体积
C.质量
D.体积
(4)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于ABC.
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.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多计了10滴.

分析 (1)明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理:油酸以单分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度,即可正确解答;
(2)由图示油膜求出油膜的面积,根据题意求出两滴油酸溶液含纯油的体积,然后求出油膜的厚度,即油酸分子的直径;
(3)根据油分子直径可以求出油分子的体积,然后明确了阿伏伽德罗常数的物理意义即可正确解答.
(4)用油膜法估测分子直径实验原理是:让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,估算出油膜面积,从而求出分子直径.根据此原理分析误差.

解答 解:(1)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,我们的实验依据是:①油膜是呈单分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之间没有空隙,由此可知C错误,ABD正确,C错误.
(2)由题目中图示油膜可知,油膜的面积为:S=63×2cm×2cm=252cm2=2.5×10-2m2
两滴油酸溶液含纯油的体积:V=1×$\frac{1}{1000}$×$\frac{1mL}{100}$=1×10-5mL=1×10-5cm3,
油酸分子的直径为:d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1×1{0}^{-5}c{m}^{3}}{252c{m}^{2}}$≈4×10-8cm=4×10-10m;
(3)
由油分子直径可以求出油分子的体积,只要知道了油的摩尔体积,由摩尔体积和油分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目,即可以求出阿伏伽德罗常数.故B正确,ACD错误.
(4)计算油酸分子直径的公式是d=$\frac{V}{S}$,V是纯油酸的体积,S是油膜的面积.
A.油酸未完全散开,S偏小,故得到的分子直径d将偏大,故A正确;
B.计算时利用的是纯油酸的体积,将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积,导致得到的分子直径d将偏大,故B正确;
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S将偏小,故得到的分子直径将偏大,故C正确;
D.求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,由V0=$\frac{V}{n}$可知,纯油酸的体积将偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故D错误;
故答案为:(1)ABD;(2)2.5×10-2,4×10-10;(3)B;(4)ABC.

点评 解答本题关键要理解并掌握单分子油膜法估测分子直径的原理d=$\frac{V}{S}$,建立这样的模型:油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,再分析误差的大小;计算油膜面积时,要注意,不到一个格但超过半个格的算一个格,不到半个格的忽略不计.
该题考查阿伏伽德罗常数的意义与应用,要理解其意义,知道阿伏伽德罗常数是分子动理论中一个重要概念,要注意理解,加强练习.

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