题目内容
19.在“用单分子油膜估测分子大小”实验中,(1)某同学操作步骤如下:
①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;
②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;
③在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积.
改正其中的错误:应滴入N滴溶液,测出其体积;撒入痱子粉,再滴入油酸溶液(有两处)
(2)①现有按油酸与酒精的体积比为m:n 配制好的油酸酒精溶液,用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液,让其自由滴出,全部滴完共N滴.把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面上展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示,已知坐标纸上每个小方格面积为S.根据以上数据可估算出油酸分子直径为d=$\frac{mV}{8NS(m+n)}$;
②若已知油酸的密度为ρ,阿佛加德罗常数为NA,油酸的分子直径为d,则油酸的摩尔质量为$\frac{π{d}^{3}{N}_{A}ρ}{6}$.
分析 (1)通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积,然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜的面积.则用此溶液的体积除以其的面积,恰好就是油酸分子的直径;
(2)①掌握估算油膜面积的方法:所围成的方格中,面积超过一半按一半算,小于一半的舍去;让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,
根据d=$\frac{V}{S}$ 估算出油膜厚度,即为分子直径;
②摩尔质量为1moL分子的质量之和,液体分子间隙忽略不计,故1moL分子的体积等于液体的体积.
解答 解:(1)
②要测出一滴油酸酒精溶液的体积,即在量筒中滴入N滴溶液,
测出其体积为V,则一滴该溶液的体积为V1=$\frac{V}{n}$;
③为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰,要在水面上先撒上痱子粉.
(2)
①估算油膜面积时以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出8格,则油酸薄膜面积为8S;
一滴溶液中纯油酸的体积为:V0=$\frac{\frac{m}{m+n}V}{N}$=$\frac{mV}{(m+n)N}$;
故分子直接:d=$\frac{{V}_{0}}{8S}$=$\frac{mV}{8NS(m+n)}$;
②油酸的分子直径为d,故油酸分子的体积为:V0=$\frac{1}{6}$πd3;
油酸的摩尔体积为:V=NAV0;
故油酸的摩尔质量为:M=ρV=ρNAV0=$\frac{π{d}^{3}{N}_{A}ρ}{6}$;
故答案为:(1)应滴入N滴溶液,测出其体积;撒入痱子粉,再滴入油酸溶液;
(2)①$\frac{mV}{8NS(m+n)}$;②$\frac{π{d}^{3}{N}_{A}ρ}{6}$.
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.
A. | 周期大 | B. | 角速度小 | C. | 线速度大 | D. | 向心加速度小 |
A. | 电流方向改变 | B. | 磁通量为零 | ||
C. | 圈中磁通量的变化率最大 | D. | 线圈边切割磁感线 |
A. | 电流方向每秒钟改变50次 | |
B. | 电压最大值是220V | |
C. | 电压表达式为u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V) | |
D. | 耐压为220V的电容器可以直接接入使用 |
A. | 汽车做匀加速运动 | B. | 汽车做匀减速运动 | ||
C. | 汽车的位移增加 | D. | 汽车的速度变化不均匀 |
A. | 选手进入转盘后,站在转盘中间比站在边缘更安全 | |
B. | 选手采取站姿比蹲姿更安全 | |
C. | 选手从转盘的边缘甩出的过程中,受重力、支持力、摩擦力、离心力四个力的作用 | |
D. | 选手从最后一个转盘的边缘起跳去抓滑索时,起跳方向应正对悬索 |
A. | A 球对斜面的压力逐渐增大 | B. | B 球对挡板的压力逐渐减小 | ||
C. | B 球对斜面的压力逐渐增大 | D. | A、B 两球间的弹力不变 |
A. | 该波的周期为0.8 s | |
B. | 在t=0.1 s时M点的振动方向向下 | |
C. | 在0〜0.2 S的时间内N点通过的路程为0.2m | |
D. | t=0.9 s时N点处于波谷的位置 | |
E. | t=0.2 s时质点N处于x=3 m处 |