Question

11．在“用單分子油膜估測分子大小”實驗中，某同學操作步驟如下：
①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；
③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；
④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積．
改正其中的錯誤：②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉
配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為1：500，1mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的體積是4×10^-3mL，一滴溶液中油酸體積為V_油酸=8×10^-6cm³．其形成的油膜面積為40cm²，則估測出油酸分子的直徑
為2×10^-9m．

Answer 1

分析 通過量筒測出N滴油酸酒精溶液的體積，然后將此溶液1滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用此溶液的體積除以其的面積，恰好就是油酸分子的直徑．
先求出每滴溶液的體積，然后求出一滴溶液中含純油酸的體積；油酸分子在水面上形成單分子油膜，油膜的厚度等于油酸分子的直徑．

解答 解：②要測出一滴油酸酒精溶液的體積，即在量筒中滴入N滴溶液，
測出其體積為V，則一滴該溶液的體積為V₁=$\frac{V}{n}$；
③為了使一滴油酸酒精溶液散開后界面比較清晰，要在水面上先撒上痱子粉．
那么1滴溶液的體積是V=$\frac{1mL}{250}$=4×10^-3mL；
一滴溶液中純油酸的體積V_油酸=$\frac{1mL}{250}$×$\frac{1}{500}$=8×10^-6mL=8×10^-6cm³；
單分子油膜的厚度等于油酸分子的直徑，則d=$\frac{{V}_{油}}{S}$=$\frac{8×1{0}^{-6}×1{0}^{-6}}{4×1{0}^{-3}}$m=2×10^-9m
故答案為：②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉；
4×10^-3，8×10^-6，2×10^-9．

點評 本題考查“用單分子油膜估測分子大小”實驗的實驗步驟和數(shù)據(jù)處理．
要知道油膜法測分子直徑的實驗原理，實驗時要注意求出一滴溶液中含純油酸的體積．