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精英家教网在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每 1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得 l mL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为1cm,则可求得:
(1)油酸薄膜的面积是
 
cm2
(2)油酸分子的直径是
 
 m.(结果保留两位有
效数字)
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为
 
分析:(1)采用估算的方法求油膜的面积,通过数正方形的个数:面积超过正方形一半算一个,不足一半的不算,数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积,近似算出油酸膜的面积;
(2)根据浓度按比例算出纯油酸的体积,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由d=
V
S
可以求出直径大小.
(3)酸溶液滴在水面上扩散后形成的油酸油膜最大面积时,形成单分子油膜,油膜的厚度等于分子直径.由油酸的体积与面积之比求出分子直径.把分子看成立方体形,阿伏加德罗常量为NA等于摩尔体积与分子体积之比.
解答:解:(1)面积超过正方形一半的正方形的个数为115个
则油酸膜的面积约为S=115×1×1cm2=114cm2,由于测量有误差,在115~120cm2内均可.
故答案为:115~120.
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积:
V=
0.6
1000×80
=7.5×10-6ml=7.5×10-12m3

把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,因此其直径为:
d=
V
S
,代入数据解得:d=6.3×10-10~6.5×10-10m.
故答案为:6.5×10-10~6.7×10-10
(3)分子直径为:d=
V
S

分子的体积为:V0=
1
6
πd3

油的摩尔体积为:Vmol=
M
ρ

阿伏加德罗常数为:
NA=
Vmol
V0
=
6MS3
πρV3

故答案为:
6MS3
πρV3
点评:求油膜面积时要注意,不到半个格的要舍去,超过半个格的算一个格,数出油膜轮廓的格数,然后乘以每一个格的面积得到油膜的面积;求油的体积时要注意,求的是纯油的体积,不是溶液的体积.
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(2012?怀化二模)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1:500,1mL溶液含250滴.那么一滴溶液中纯油酸体积为V=
cm3;该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是

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在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,己知配制的油酸溶液中,纯油酸与油酸溶液体积之比为1:500,25滴油酸溶液有1mL,问:l滴溶液的体积有
0.04
0.04
mL,1滴油酸溶液中纯油酸的体积V=
8×10-5
8×10-5
mL,若实验中测得1滴油酸膜的面积为533cm2,则所测油酸分子的直径为
1.6×10-9
1.6×10-9

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精英家教网在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用注射器将一滴油酸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,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸膜的面积是
 
m2;若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10-6 mL,则油酸分子的直径是
 
m.(上述结果均保留1位有效数字)

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精英家教网在“用油膜法估测分子大小”实验中,将4mL的纯油酸溶液滴入20L无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滴均匀滴出,将其中的1滴滴入盛水的浅盘里,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,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10mm.
(1)油酸膜的面积约是
 
m2
(2)由此可以求出油酸分子的直径
 
 m.(结果均取一位有效数字).

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