Question

14．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．
改正其中的两处错误：②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉；．
（2）将1cm³的油酸溶于酒精，制成300cm³的油酸酒精溶液；测得l cm³的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m²．由此估算出油酸分子的直径为5×10-¹⁰m．（结果保留l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）②一滴油酸酒精溶液的体积太少，为减少误差，应在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为${V}_{0}^{\;}=\frac{{V}_{n}^{\;}}{n}$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$\frac{1}{50}c{m}_{\;}^{3}$，由纯油酸与溶液体积比为1：300，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=0.13${m}_{\;}^{2}$，所以油酸分子直径为：
$d=\frac{V}{S}=\frac{\frac{1}{50}×\frac{1}{300}×1{0}_{\;}^{-6}}{0.13}m=5×1{0}_{\;}^{-10}m$
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）5×10^-10m

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．在本实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子．