- 实验:用油膜法估测分子的大小
- 共242题
在用油膜法估测分子大小的实验中,已知纯油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m,一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S,阿伏加德罗常数为NA。以上各量均采用国际单位制,对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断:
①油酸分子直径d=
②油酸分子直径d=
③一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
④一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
以上判断正确的是_____________。
正确答案
②④
(5分)用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积V=0.5×10-3 cm3,形成的油膜的面积S="0.7" m2,油的摩尔质量Ml="0.09" kg/mol.若把油膜看成单分子层,每个油分子看成球形,那么:
(a)油分子的直径为多大?
(b)由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少?(保留一位有效数字)
正确答案
(a)7.1×10-10m (b) 6×1023
试题分析:(a)由题意知,油膜的厚度即为油分子的直径,根据,可得:
;
(b)把每个分子看作球形,则每个分子的体积为:,因此一滴油中含有的分子数为:
由题意可知一滴油的质量:M=ρV
一个油分子的质量为:
所以有:
用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系。实验中气体的质量保持不变,气体的体积直接读出,气体的压强是由图中压强传感器等计算机辅助系统得到。请回答下列有关问题。
小题1:完成本实验的基本要求是(多选) ( )
小题2:甲同学在做本实验时,按实验要求组装好实验装置,然后缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0 mL减为12.0 mL。实验共测出五组数据,每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机,同时由压强传感器测得对应体积的压强值。实验完成后,计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果:
仔细观察不难发现,pV(×105Pa·mL)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的原因可能是 (单选) ( )
A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大。
B.实验时环境温度增大了。
C.实验时外界大气压强发生了变化。
D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏。
小题3:根据你在第(2)题中的选择,为了减小误差,你应当采取的措施是:
______________ ______________ 。
小题4:乙同学实验操作规范正确,根据实验数据画出如图2所示的V-1/p图线不过坐标原点,则截距b代表________________________________________。
正确答案
小题1:AB
小题2:D
小题3:增加连接处密封性,在注射器活塞上加润滑油
小题4:注射器与压强传感器连接处细管内气体体积
此题涉及气体实验定律的实验查理定律的验证。
小题1:本实验研究的是一定质量的气体在温度不变时的规律,所以温度必须恒定,虽然体积可以变,质量可以未知,但是必须保证气体质量不变,密封性要好。单位统一即可。
小题2:由PV=nRT知,PV减小,可能是温度降低,可能是物质的量减小,实验时注射器的空气向外发生了泄漏。所以答案选D。
小题3:为零减少泄露可以增加连接处密封性,在注射器活塞上加润滑油。
小题4:由图线可以y="Kx+" b,即,所以P(V+V0)=K,截距V0指没有测出的体积,即注射器与压强传感器连接处细管内气体体积。
本题考查实验原理、数据分析、误差分析,知识全面灵活。
在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液。让其自然滴出,共n滴,现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为S cm2,则
(1)估算油酸分子的大小是____cm;
(2)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需知道油滴的
[ ]
A.摩尔质量
B.摩尔体积
C.质量
D.体积
正确答案
(1)
(2)B
油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 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膜的形状如图所示.
(1)若每一小方格的边长为30 mm,则油酸薄膜的面积约为__________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.
正确答案
(1) 4.95×10-2 m2 (2) 1.2×10-11 (3) 2.42×10-10
试题分析:(1)油膜的面积共计占据约55个小格子,
而每一小格子的面积为0.0009 m2,
油酸薄膜的面积约为4.95×10-2 m2。
每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为m3。
估算出油酸分子的直径为m。
扫码查看完整答案与解析