Question

20．“用油膜法估測分子的大小”的實驗的方法及步驟如下：
①向體積V_油=1mL的油酸中加酒精，直至總量達到V_總=500mL；
②用注射器吸�、僦信渲坪玫木凭�油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗=100滴時，測得其體積恰好是V₀=1mL；
③先往邊長為30cm～40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；
⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長l=20mm．
根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）步驟③中應(yīng)填寫：痱子粉或石膏粉；
（2）1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積V′是$2×1{0}_{\;}^{-5}$mL；
（3）油酸分子直徑是$4.3×1{0}_{\;}^{-10}$m．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 為了清楚地看出油膜的形狀應(yīng)在水面上撒上痱子粉；先求出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，再用純油酸的體積除以油膜的面積即得到油酸分子的直徑．

解答 解：（1）為了顯示水分子油膜的形狀，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉．
（2）1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積$V'=\frac{{V}_{0}^{\;}{V}_{油}^{\;}}{n{V}_{總}^{\;}}=\frac{1}{100}×\frac{1}{500}mL=2×1{0}_{\;}^{-5}mL$
（3）根據(jù)大于半個方格的算一個，小于半個方格的舍去，油膜形狀占據(jù)的方格數(shù)大約為115個，故面積$S=115×20×20m{m}_{\;}^{2}=4.6×1{0}_{\;}^{4}m{m}_{\;}^{2}$，
油酸分子直徑$d=\frac{V'}{S}=\frac{2×1{0}_{\;}^{-5}×1{0}_{\;}^{3}}{4.6×1{0}_{\;}^{4}}mm=4.3×1{0}_{\;}^{-10}m$
故答案為（1）痱子粉或石膏粉  （2）$2×1{0}_{\;}^{-5}$    （3）$4.3×1{0}_{\;}^{-10}$

點評 本題考查了油膜法測分子直徑是實驗步驟、求分子的直徑；要熟悉實驗步驟與實驗注意事項，求分子直徑時，求油的體積是易錯點，一定要注意所求的體積是純油的體積．解題結(jié)果還要保留有效數(shù)字．