题目内容

20.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL.用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1mL.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30mm,则油酸薄膜的面积为7.65×10-2m2
(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为1.2×10-11 m3
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为1.6×10-10m.

分析 (1)采用估算的方法求油膜的面积,通过数正方形的个数:面积超过正方形面积一半的算一个,不足一半的舍去,数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积,近似算出油酸膜的面积;
(2)根据浓度按比例算出纯油酸的体积;
(3)把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由公式d=$\frac{V}{S}$可以求出分子直径大小.

解答 解:(1)每个正方形的面积为为:S1=(30mm)2=9×10-4m2
面积超过正方形面积一半的正方形的个数为85个,则油酸膜的面积约为:
S=85S1=85×9×10-4m2=7.65×10-2m2
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积:V=$\frac{0.6}{1000×50}$mL=1.2×10-11m3
(3)把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,则分子的直径为:
d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{-11}}{7.65×1{0}^{-2}}$m=1.6×10-10m
故答案为:(1)7.65×10-2 (2)1.2×10-11 (3)1.6×10-10

点评 本实验关键要建立模型,此题不考虑油酸分子间的空隙,采用估算的方法求面积,肯定存在误差,但本实验只要求估算分子大小,数量级符合要求就行了.计算时注意单位的换算.

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