【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)知能優(yōu)化演練 新人教版選修3-3

知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 1．用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中做了哪些科學(xué)的近似(　　) A．把在水面上盡可能擴(kuò)散開(kāi)的油膜視為單分子油膜 B．把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子 C．將油膜視為單分子油膜，但需要考慮分子間隙 D．將油酸分子視為立方體模型 解析：選AB.用油膜法估測(cè)分子的大小，必須將分子視為球形，并且不考慮分子間隙；水面上的膜為單分子油膜．只有如此，油膜的厚度才能視為分子直徑，即d＝. 2．某同學(xué)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，其原因可能是(　　) A．油酸未完全散開(kāi) B．油酸中含有大量的酒精 C．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，1 mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴 解析：選AC.由分子直徑d＝可知，造成測(cè)量結(jié)果偏大的可能原因有兩個(gè)：測(cè)定面積偏?。患冇退狍w積測(cè)定偏大，故A、C正確． 3．(2020·高考江蘇卷)某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊(cè)得知：油酸的摩爾質(zhì)量M＝0.283 kg·mol－1，密度ρ＝0.895×103kg·m－3.若100滴油酸的體積為1 mL，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？(取NA＝6.02×1023mol－1，球的體積V與直徑D的關(guān)系為V＝πD3，結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析：一個(gè)油酸分子的體積V＝， 由V＝D3可得D＝ . 最大面積S＝，解得S＝1×101m2. 答案：1×101m2 4．(2020·高考上海卷)在“用單分子油膜估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中， (1)某同學(xué)操作步驟如下： ①取一定量的無(wú)水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴該溶液，測(cè)出它的體積； ③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開(kāi)穩(wěn)定； ④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測(cè)量油膜的面積． 改正其中的錯(cuò)誤： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10－3mL，其形成的油膜面積為40 cm2，則估測(cè)出油酸分子的直徑為_(kāi)_______m. 解析：(1)②由于一滴溶液的體積太小，直接測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差太大，應(yīng)用微小量累積法減小測(cè)量誤差． ③液面上不撒痱子粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測(cè)量誤差增大甚至實(shí)驗(yàn)失?。? (2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得：d＝＝ m＝1.2×10－9m. 答案：(1)②在量筒中滴入N滴溶液 ③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－9 5.在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測(cè)得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖4－3所示．坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長(zhǎng)為20 mm. 求： 圖4－3 (1)油酸膜的面積； (2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積； (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑． 解析：(1)小方格個(gè)數(shù)n＝55 每個(gè)小方格面積S0＝L2 則油膜的面積 S＝n·S0＝55×(2×10－2)2m2＝2.2×10－2m2. (2)由于104mL中有純油酸6 mL，則1 mL中有純油酸mL＝6×10－4mL.而1 mL上述溶液有50滴，故1滴溶液中純油酸的體積為 V＝mL＝1.2×10－5mL＝1.2×10－11m3. (3)由d＝知油酸分子的直徑 d＝m＝5.5×10－10m. 答案：(1)2.2×10－2m2　(2)1.2×10－11m3 (3)5.5×10－10m