Question

6．在一种粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
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．
（1）改正以上操作的两处错误：a．②在量筒中滴入N滴溶液；b．③在水面上先撒上痱子粉
（2）在课本上这种粗测油酸分子大小的方法叫油膜法，让油酸尽可能在水面上散开，使其形成单分子油膜，如果把分子看成球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径．
（3）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10^-3 mL，其形成的油膜面积为40cm²，则估测出油酸分子的直径为$1.2×1{0}_{\;}^{-9}$ m．（取两位有效数字）

Answer 1

分析 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．

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${V}_{0}^{\;}=\frac{{V}_{\;}^{\;}}{N}$
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滴酒精油酸溶液的体积为$4.8×1{0}_{\;}^{-3}mL$
由纯油酸与溶液浓度0.10%，可得1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积$s=40×1{0}_{\;}^{-4}{m}_{\;}^{2}$
所以油酸分子直径d=$\frac{V}{S}=\frac{4.8×1{0}_{\;}^{-3}×1{0}_{\;}^{-6}×0.10%}{40×1{0}_{\;}^{-4}}=1.2×1{0}_{\;}^{-9}m$
故答案为：（1）②在量筒中滴入N滴溶液，③在水面上先撒上痱子粉；（2）油膜，单分子，直径；（3）$1.2×1{0}_{\;}^{-9}$

点评 本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题；解题时要注意，V应该是纯油的体积，不是酒精油酸溶液的体积．