题目内容

20.“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下:
①向体积V油=1mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500mL.
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=80滴时,测得其体积恰好是V0=1mL.
③先往边长为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,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=10mm.
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滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V'是2.5×10-5mL.
(3)油酸分子的直径是3.2×10-9m.

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=$\frac{1}{500}×\frac{1}{80}$mL=2.5×10-5ml
(3)油膜形状占据的方格数大约为78个.所以油膜面积为:S=78×10×10mm2=7.8×103mm2
油酸分子的直径为:d=$\frac{V′}{S}$=$\frac{2.5×1{0}^{-5}×1{0}^{3}}{7.8×1{0}^{3}}$mm=3.2×10-6mm=3.2×10-9m
故答案为:(1)痱子粉或石膏粉;(2)2.5×10-5;(3)3.2×10-9.

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.

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