题目内容

7．“用油膜法估测分子的大小”的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中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；
③先往边长为30cm～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酒精油酸溶液，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=20mm．
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滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是$2×1{0}_{\;}^{-5}$mL；
（3）油酸分子直径是$4.3×1{0}_{\;}^{-10}$m（结果保留两位有效数字）．
（4）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于AC
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
（5）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的B
A．摩尔质量          B．摩尔体积          C．体积              D．密度．

分析 为了清楚地看出油膜的形状应在水面上撒上痱子粉；先求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，再用纯油酸的体积除以油膜的面积即得到油酸分子的直径；用油膜法估测分子直径实验原理是：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．根据此原理分析误差；根据油分子直径可以求出油分子的体积，然后明确了阿伏伽德罗常数的物理意义即可正确解答．

解答 解：（1）往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上
（2）1滴酒精溶液中纯油酸的体积为：$V′=\frac{1}{100}×\frac{1}{500}mL=2×1{0}_{\;}^{-5}mL$
（3）超过半个的正方形的115个，故油膜面积为：$S=115×2cm×2cm=460c{m}_{\;}^{2}$
油酸分子的直径为：$d=\frac{V′}{S}=\frac{2×1{0}_{\;}^{-5}×1{0}_{\;}^{-6}}{460×1{0}_{\;}^{-4}}m=4.3×1{0}_{\;}^{-10}m$
（4）计算油酸分子直径的公式是$d=\frac{V}{S}$，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．
A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；
B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；
D、求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由${V}_{0}^{\;}=\frac{V}{n}$，可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误；
故选：AC
（5）由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔体积，由摩尔体积和油分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目，即可以求出阿伏伽德罗常数，故选：B
故答案为：（1）痱子粉或石膏粉；（2）2×10-5； （3）4.3×10-10；（4）AC； （5）B

点评 本题考查了油膜法测分子直径是实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积．解题结果还要保留有效数字

练习册系列答案
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