Question

9．“用油膜法估測分子的大小”實驗的方法及步驟如下：
①向體積V_油=1mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V_總=500mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳?br />n=100滴時，測得其體積恰好是V₀=1mL；
③先往淺盤里倒入2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；
⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長l=20mm．
根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V′是2.0×10^-5mL（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（2）油膜輪廓的總面積為4.6×10^-2m²（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（3）油酸分子直徑是4.3×10^-10m．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 為了清楚地看出油膜的形狀應(yīng)在水面上撒上痱子粉；先求出1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，再用純油酸的體積除以油膜的面積即得到油酸分子的直徑．

解答 （1）1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積
V′=$\frac{V0}{n}$$\frac{V油}{V總}$=$\frac{1}{100}$×$\frac{1}{500}$ mL=2.0×10^-5 mL．
（2）根據(jù)大于半個方格的算一個，小于半個方格的舍去，油膜形狀占據(jù)的方格數(shù)大約為115個，
故面積S=115×20×20 mm²=4.6×10⁴ mm²=4.6×10^-2 m²
（3）油酸分子直徑d=$\frac{V′}{S}$=$\frac{2×1{0}^{-5}×1{0}^{-6}}{4.6×1{0}^{-2}}$=4.3×10^-10 m．
故答案為：（1）2.0×10^-5；（2）4.6×10^-2；（3）4.3×10^-10

點評 本題考查了油膜法測分子直徑是實驗步驟、求分子的直徑；要熟悉實驗步驟與實驗注意事項，求分子直徑時，求油的體積是易錯點，一定要注意所求的體積是純油的體積．解題結(jié)果還要保留有效數(shù)字．