Question

11．（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示．坐标格正方形的大小为2cm×2cm，由图可以估算出油膜的面积是2.2×10^-2m²（保留两位有效数字），由此估算出油膜分子的直径是9×10^-10m（保留一位有效数字）．
（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于ABC
A．油酸分子未完全散开
B．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多计了10滴．

Answer 1

分析 （1）由图示油膜求出油膜的面积，根据题意求出两滴油酸溶液含纯油的体积，然后求出油膜的厚度，即油酸分子的直径；
（2）用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．根据此原理分析误差．

解答 解：（1）由题目中图示油膜可知，油膜的面积为：S=55×2cm×2cm=220cm²=0.022m²
两滴油酸溶液含纯油的体积：V=2×$\frac{1mL}{100}$×$\frac{0.25mL}{250mL}$=2×10^-5mL=2×10^-5cm³，
油酸分子的直径为：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{2×1{0}^{-5}c{m}^{3}}{220c{m}^{2}}$≈9×10^-8cm=9×10^-10m；
（2）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，将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积，导致得到的分子直径d将偏大，故B正确；
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10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；
故答案为：（1）2.2×10^-2，9×10^-10；（2）ABC．

点评 解答本题关键要理解并掌握单分子油膜法估测分子直径的原理d=$\frac{V}{S}$，建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，再分析误差的大小；计算油膜面积时，要注意，不到一个格但超过半个格的算一个格，不到半个格的忽略不计．