Question

19．某同学为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.25m²的蒸发皿，滴管，量筒（60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等．已知分子直径约为2×10^-10m，则每滴油酸酒精溶液中油酸的体积约为5×10^-11m³，该同学配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为0.3%．

Answer 1

分析 此题要明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理：油酸以单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，即可正确解答．形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，由此可以求出油酸酒精溶液浓度的最大值．

解答 解：根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时此时油酸浓度最大，一滴油酸的体积为：
V=ds=2×10^-10m×0.25m²=5×10^-11m³
一滴酒精油酸溶液的体积为：V₀=$\frac{1}{60}$cm³
因此油酸的浓度为：$\frac{V}{{V}_{0}}$=$\frac{5×1{0}^{-11}}{1.7×1{0}^{-8}}$×100%=0.3%
故答案为：5×10^-11m³，0.3%．

点评 在用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油膜为单层分子．明确该实验的实验原理即可正确解答本题．