Question

3．用油膜法估测分子的大小，方法及步骤如下：
①向体积V_轴=1mL油酸中加酒精，直至总量达到V_总=500mL．
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V₀=1mL．
③先往边长30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上．
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状．
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内正方形的个数，正方形边长l=20mm．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）步骤③中应填写：痱子粉或石膏粉；
（2）1滴油酸溶液中纯油酸的体积V_纯是2×10^-5毫升；
（3）油酸分子直径是4.3×10^-10米．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）了解实验的具体操作，明确痱子粉或石膏粉的作用；
（2）根据浓度按比例算出纯油酸的体积；
（3）根据所画出的油膜面积轮廓，在所围成的小正方形中不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径

解答 解：（1）在该实验中，由于油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出，因此浅盘中倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上，以便于操作．
（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=$\frac{1}{100×500mL}$=2×10^-5 mL
（3）面积超过正方形一半的正方形的个数为116个，则油酸膜的面积约为：S=116×4=464cm²
因此油酸分子直径为：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{2×1{0}^{-5}mL}{464c{m}^{2}}$=4.3×10^-8cm=4.3×10^-10m．
故答案为：（1）痱子粉或石膏粉；（2）2×10^-5；（3）4.3×10^-10．

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；注意求油膜面积的方法以及单位的换算．