
(22-23高二下·江苏南京·期末)某实验小组利用油膜法估测油酸分子的大小,实验步骤如下:
A.取的纯油酸和一定体积的无水酒精配制成
油酸酒精溶液;
B.用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,测得滴油酸酒精溶液的体积为
;
C.取一个直径为的水槽,并在水槽中倒入适量的清水,待水面稳定后将适量痱子粉均匀地撒在水面上;
D.用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定;
E.将透明玻璃板盖在水槽上,然后将油膜的形状用记号笔描绘在玻璃板上;
F.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S。
回答下列问题:
(1)将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,如图甲所示,已知坐标纸上小格子的边长为1cm,则油膜的面积
。
(2)实验配制的一滴酒精油酸溶液中含有的纯油酸的体积为 (结果保留两位有效数字)。
(3)将油酸分子简化成球形处理,并认为它们紧密排布形成单分子油膜,则油酸分子半径的计算公式为
(用题目中的物理量符号表示)。
(4)若估测出油酸分子的半径为r,已知阿伏伽德罗常数为,由此可以推算出油酸的 。
A.摩尔体积 B.摩尔质量 C.密度 D.平均动能
(5)在步骤E中,由于水槽边缘不平整,盖在水槽上的玻璃板与形成的油膜并不平行,侧视图如图乙所示,则该情况会导致最终测得油酸分子的半径结果 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 /
/
A 偏小
【详解】(1)[1]油膜的面积为乘方格数目,不足半格的不计入,超过半格的按一格计入,油膜覆盖的方格大约在70个,所以油膜的面积为
均算正确;
(2)[2]一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
(3)[3]用纯油酸的体积除以油膜的面积,得出的油膜厚度,即是油酸分子的直径,根据实验数据,油酸分子的直径为
所以油酸分子的半径为
(4)[4]油酸分子简化成球形处理,估测出其半径,就可估算出一个油酸分子的体积,再乘以阿伏伽德罗常数即算得油酸的摩尔体积。
故选A;
(5)[5]由于玻璃板和油膜平面不平行,导致在玻璃板上描绘的油膜轮廓围成的面积大于油膜的实际面积,所以最终测得的油膜分子半径偏小。
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