Question

19．（1）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于AC．
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，误将1mL的溶液的滴数多记了10 滴
（2）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，将4mL的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合．注射器中1mL的上述混合溶液可分50 滴均匀滴出，将其中的1 滴滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为1cm．试解答下列问题：
（以下结果均取一位有效数字）
①油酸膜的面积是8×10^-3m²；
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10^-6mL；
③根据上述数据，估测出油酸分子的直径是5×10^-10m．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）由图中估算出方格数，然后求出油膜的面积S；估算时超过半格的算一格，不足半格的舍去．
根据混合溶液的浓度，求出一滴酒精油酸溶液中纯油的体积V．
由d=$\frac{V}{S}$求出油膜的厚度，即油酸分子的直径．

解答 解：（1）计算油酸分子直径的公式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，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；
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=$\frac{V}{n}$ 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；
故选：AC．
（2）①由图所示可知，共有80个方格，油膜的面积：
  S=80×0.01×0.01m²=8×10^-3m²
②一滴酒精油酸溶液含纯油的体积：
  V=$\frac{1}{50}$×$\frac{4}{20×1{0}^{3}}$ mL=4×10^-6mL
③油酸分子直径 d=$\frac{V}{S}$=$\frac{4×1{0}^{-6}×1{0}^{-6}}{8×1{0}^{-3}}$m=5×10^-10m．
故答案为：
（1）AC；（2）①8×10^-3；②4×10^-6；③5×10^-10．

点评 掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸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，从而求出分子直径；对本实验关键要掌握实验的原理和方法．求油膜面积时，不到半个格的舍去，超过半个格的算一个格，方格数乘以每格的面积是整个油膜的面积．