1、实验题 用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:体积分数(含油酸体积与油酸酒精溶液总体积比)为c的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒,盛有适量清水的45×50cm的浅盘.痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.
(1) 下面是主要实验步骤.请补全所缺步骤
a.用滴管将体积分数为c的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中,记下滴入油酸酒精
溶液的体积为V时的滴数N;
b.将痱子粉均匀撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取体积分数为c的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴的滴入,直到稳定的油酸薄膜有足够大的面积而又不与器壁接触时为止,记下滴入的滴数n;
c ;
d. 将画有油酸薄膜的玻璃板放在坐标纸上计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S.
(2) 用已知量和测得量表示单个油酸分子的直径为 .
参考答案:(1)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(2)
本题解析:(1)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
(2)根据操作知,油酸的体积为
,单个油酸分子的直径
=
。
本题难度:一般
2、实验题 如图所示装置,密闭容器Q和U型玻璃管a,竖直长玻璃管b通过橡皮管连接,玻璃管内装有水,将容器内的空气和外界隔离开。某同学利用此装置和温度计测量高山顶处的大气压强。实验步骤如下:
a.在山底处,调节竖直管b的高低位置,使得a、b管内水面相平,并在a的管上作出水面的标记A;
b.记录山底处的大气压强
,并测量出山底处的温度T0;
c.将装置移到山顶处,调节竖直管b的高低位置,使得a管中的水面再次与标记A相平,测量b管的水面高出标记A处水面的高度h;
d.认为高山顶处的大气压P=P0-ρgh,其中g为重力加速度的值ρ为水的密度。
试说明上述测量步聚中漏掉或有错误的步聚,并加改正。
(1)漏掉的步骤是:
(2)错误的步骤是: (填序号),应改为:
参考答案:(1)__测量山顶处的温度T1__________________________。
(2)_______D__,__山顶处的大气压强应为P0T1/T0-rgh______________。
本题解析:略
本题难度:一般
3、填空题 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∶500,1 mL溶液含250滴.那么一滴溶液中纯油酸体积为V油酸=________cm3;该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是 。
参考答案:
相等
本题解析:
配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,所以一滴溶液中纯油酸体积为
=
该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系相等,
考点:考查了气体方程和“用油膜法估测分子的大小”的实验
点评:在油膜法估测分子大小的实验中,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,即油酸分子的大小;
本题难度:一般
4、选择题 [物理-选修3-3](本题共有两小题,每小题6分,共12分。每小题只有一个选项符合题意。)
(1)封闭在气缸内的一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度从300K升高到600K时,以下说法正确的是 (填选项前的字母)。
A.气体的密度增大一倍 B.气体的压强增大一倍
C.气体分子的平均动能减小一半 D.每秒撞击单位面积的器壁的分子数不变
(2)“用油膜法估测分子的大小”实验中,在以下选项中,哪个不是本次实验的科学依据? (填选项前的字母)
A.将油膜看成单分子油膜 B.将油膜分子近似看成球体或正立方体
C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.油膜的体积等于总的分子体积之和
参考答案:(1)B(2)C
本题解析:(1)质量一定的气体,体积不变,当温度升高时,是一个等容变化.压强变大,温度升高,气体的平均动能增加,单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多.
(2)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.
本题难度:困难
5、计算题 (20分)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数。把密度ρ=0.8×103kg/m3的某种油,用滴管滴一滴在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V=0.5×10-3cm3,形成的油膜面积为S=0.7m2,油的摩尔质量M=9×10-2kg/mol,若把油膜看成单分子层,每个油分子看成球形,那么:
(1)油分子的直径是多少?
(2)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少?(保留一位有效数字)
参考答案:(1)
m (2)
mol-1
本题解析:(1)油分子的直径
(m)
(2)油的摩尔体积为
,每个油分子的体积为
,阿伏伽德罗常数可表示为
,联立以上各式得
,代入数值计算得
mol-1
考点:本题考查了利用油膜法测阿伏加德罗常数。
本题难度:一般