Question

10．用油膜法估測油酸分子直徑大小的實驗中，配制的酒精油酸溶液的濃度為10⁴mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測量得到1mL該溶液有50滴．
（1）現(xiàn)將1滴配制好的溶液滴入盛水的淺盤中，待水穩(wěn)定后，在水面上形成油酸的單分子油膜；
（2）把帶有方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓，形狀如圖所示．已知坐標方格邊長為2cm，則得出油酸的面積約是240cm²；
（3）油酸分子直徑大小約為$5.0×1{0}_{\;}^{-10}$m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 ①油膜法測油酸分子直徑，油酸水溶液滴入盛水的淺盤中，讓油膜在水面上盡可能散開，待液面穩(wěn)定后，在水面上形成油酸的單分子油膜．
②知道方格邊長，再由方格個數(shù)可得油膜面積．
③由油膜的面積和直徑可得油膜的體積，再由v₀=l.0毫升油酸溶液能滴出k滴油酸溶液，可得油酸分子直徑．

解答 解：（1）油膜法測油酸分子直徑，油酸水溶液滴入盛水的淺盤中，讓油膜在水面上盡可能散開，待液面穩(wěn)定后，在水面上形成油酸的單分子油膜．
（2）由圖示坐標紙可知，油膜所占的方格數(shù)，則油膜的面積$S=60×（2×1{0}_{\;}^{-2}）_{\;}^{2}=2.4×1{0}_{\;}^{-2}{m}_{\;}^{2}$=$240c{m}_{\;}^{2}$
（3）每一滴油酸酒精溶液含純油酸的體積：$V=\frac{1mL}{50}×\frac{6mL}{1{0}_{\;}^{4}mL}=1.2×1{0}_{\;}^{-5}ml=1.2×1{0}_{\;}^{-11}{m}_{\;}^{3}$
故油酸分子的直徑$d=\frac{V}{S}=\frac{1.2×1{0}_{\;}^{-11}}{2.4×1{0}_{\;}^{-2}}m=5.0×1{0}_{\;}^{-10}m$
故答案為：（1）單分子     （2）240     （3）$5.0×1{0}_{\;}^{-10}$

點評 此題考查了油膜法測分子直徑的實驗數(shù)據(jù)處理，關(guān)鍵要懂得測量的原理，解題時要注意各物理量的單位