Question

14．（1）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于AC．
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
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，误将1mL的溶液的滴数多记了5滴
（2）在做“用油膜法测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液每10⁴mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器测得1mL上述溶液中有液滴50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm，求：
（1）油酸膜的面积是240$c{m}_{\;}^{2}$
（2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是$1.2×1{0}_{\;}^{-6}mL$
（3）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是$5×1{0}_{\;}^{-10}m$．

Answer 1

分析 （1）用油膜法估测分子直径的方法关键是让油酸尽可能地在水面上散开，要形成单分子油膜，把分子看做球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径．
（2）运用d=$\frac{V}{S}$求解分子直径．式中V是纯油酸的体积，S是油膜的面积，可估算得到．要掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去．

解答 解：（1）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，如果含有大量的酒精，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5滴，由V₀=$\frac{V}{n}$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
（2）①小方格的个数为60．油膜的面积$S=60×2cm×2cm=240c{m}_{\;}^{2}$
②1滴油酸酒精溶液的体积$V=\frac{1}{50}mL$
浓度η=$\frac{6}{1{0}_{\;}^{4}}$
1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积$V′=\frac{1}{50}×\frac{6}{1{0}_{\;}^{4}}mL=1.2×1{0}_{\;}^{-6}mL$
③油酸分子的直径$d=\frac{V′}{S}=\frac{1.2×1{0}_{\;}^{-6}×1{0}_{\;}^{-6}}{240×1{0}_{\;}^{-4}}m$=$5×1{0}_{\;}^{-10}m$
故答案为：（1）AC         （2）①240$c{m}_{\;}^{2}$          ②$1.2×1{0}_{\;}^{-6}mL$        ③$5×1{0}_{\;}^{-10}m$

点评 本题关键是明确用油膜法估测分子的大小实验的原理，能够运用公式d=$\frac{V}{S}$求解分子直径，注意单位的换算要正确，数量级要准确．