Question

19．（1）某同學(xué)在用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于AC．
A．油酸未完全散開(kāi)
B．油酸中含有大量的酒精
C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴體積時(shí)，誤將1mL的溶液的滴數(shù)多記了10 滴
（2）在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，將4mL的純油酸溶液滴入20L無(wú)水酒精溶液中充分混合．注射器中1mL的上述混合溶液可分50 滴均勻滴出，將其中的1 滴滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm．試解答下列問(wèn)題：
（以下結(jié)果均取一位有效數(shù)字）
①油酸膜的面積是8×10^-3m²；
②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4×10^-6mL；
③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是5×10^-10m．

Answer 1

分析 （1）用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)原理是：讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑．根據(jù)此原理分析誤差．
（2）由圖中估算出方格數(shù)，然后求出油膜的面積S；估算時(shí)超過(guò)半格的算一格，不足半格的舍去．
根據(jù)混合溶液的濃度，求出一滴酒精油酸溶液中純油的體積V．
由d=$\frac{V}{S}$求出油膜的厚度，即油酸分子的直徑．

解答 解：（1）計(jì)算油酸分子直徑的公式d=$\frac{V}{S}$，V是純油酸的體積，S是油膜的面積．
A．油酸未完全散開(kāi)，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；
B．計(jì)算時(shí)利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實(shí)際體積偏小，則直徑將偏小，故B錯(cuò)誤；
C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故C正確；
D．求每滴體積時(shí)，lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由V₀=$\frac{V}{n}$ 知，純油酸的體積將偏小，則計(jì)算得到的分子直徑將偏小，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．
（2）①由圖所示可知，共有80個(gè)方格，油膜的面積：
  S=80×0.01×0.01m²=8×10^-3m²
②一滴酒精油酸溶液含純油的體積：
  V=$\frac{1}{50}$×$\frac{4}{20×1{0}^{3}}$ mL=4×10^-6mL
③油酸分子直徑 d=$\frac{V}{S}$=$\frac{4×1{0}^{-6}×1{0}^{-6}}{8×1{0}^{-3}}$m=5×10^-10m．
故答案為：
（1）AC；（2）①8×10^-3；②4×10^-6；③5×10^-10．

點(diǎn)評(píng) 掌握該實(shí)驗(yàn)的原理是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個(gè)挨一個(gè)，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，從而求出分子直徑；對(duì)本實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵要掌握實(shí)驗(yàn)的原理和方法．求油膜面積時(shí)，不到半個(gè)格的舍去，超過(guò)半個(gè)格的算一個(gè)格，方格數(shù)乘以每格的面積是整個(gè)油膜的面積．