Question

16．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
（1）某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积
请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误：
错误的步骤：B
有遗漏的步骤：C
（2）实验中，用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液c mL，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm²，估算油酸分子的直径大小为$\frac{ac}{bS}$cm．
（3）用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的B．
A．摩尔质量     B．摩尔体积   C．质量    D．体积．

Answer 1

分析 （1）通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径；
（2）由题先得到油酸酒精溶液的浓度，求出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，由于形成单分子油膜，油膜的厚度等于分子直径，由d=$\frac{V}{S}$ 求解分子直径的大小．
（3）阿伏加德罗常数等于油酸的摩尔体积除以一个分子的体积，列式分析，确定需要知道什么物理量．

解答 解：（1）B、要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴溶液，
测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为V₁=$\frac{V}{n}$；
C、为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉．
（2）据题得：油酸酒精溶液的浓度为$\frac{a}{b}$，
一滴酸酒精溶液的体积为cmL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V=$\frac{ac}{b}$mL，
则油酸分子的直径为 d=$\frac{V}{S}$=$\frac{\frac{ac}{b}×1{0}^{-6}}{S×1{0}^{-4}}$m=$\frac{ac}{100bS}$m=$\frac{ac}{bS}$cm；
（3）设一个油酸分子的体积为V₁，则V₁=$\frac{1}{6}$πd³
由N_A=$\frac{{V}_{mol}}{{V}_{1}}$ 可知，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．故B正确．
故答案为：（1）B，C；（2）$\frac{ac}{bS}$；（3）B．

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，理解阿伏加德罗常数的意义，把握宏观与微观之间的联系．