1、实验十七 用油膜法估测油酸分子的大小1.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:取一定量的无水酒精和油酸,配制成一定浓度的油酸酒精溶液;在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴溶液,待散开稳定;在蒸发皿上覆盖玻璃板,描出油酸薄膜形状,用透明方格纸测量油酸薄膜的面积。请指出错误或有遗漏的步骤,并改正其错误:错误的步骤:_;有遗漏的步骤:_。(2)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()A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积【解析】(1)由于一滴溶液的体积太小,直接测量时,相对误差太大,应用微小量累积法减小测量误
2、差;液面上不撒痱子粉时,滴入的油酸酒精溶液挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败。(2)由油酸分子的直径易得油酸分子的体积为()3=d3。欲测定阿伏加德罗常数,由题中选项知,B正确。答案:(1)见解析(2)B2.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1400。用注射器和量筒测得1 mL上述溶液为40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。请完成下列填空:(1)本实验中做了三点理想化假设,其中两点是:_;_。(2)在滴入油滴之前,要先在水面上均匀地撒上痱子粉,这样做的目的是:_。(3)测得油膜的面积约为150
3、cm2,则油酸分子的直径是_m。(结果保留两位有效数字)【解析】(1)本实验中做了三点理想化假设,其中两点是油酸分子视为球形;油酸分子是紧挨在一起的。(2)在滴入油滴之前,要先在水面上均匀撒上痱子粉,这样做的目的是使油膜边界清晰,便于描绘油膜形状。(3)1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积V=10-6 m3由于形成单分子层油膜,则油酸分子的直径d=4.210-9 m。答案:(1)油酸分子视为球形油酸分子是紧挨在一起的(2)使油膜边界清晰,便于描绘油膜形状(3)4.210-93.在做“用油膜法测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液中有
4、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,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标中正方形小方格的边长为20 mm,求:(1)油酸膜的面积是_ m2。(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_ mL。(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是_m。【解析】(1)数轮廓包围方格约58个。则油酸膜的面积S=58 m2=2.3210-2 m2。(2)每滴溶液中含纯油酸的体积V= mL=1.210-5 mL。(3)油酸分子直径为:d=m510-10 m。答案:(1)2.3210-2(2)1.210-5(3)510-104.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积百分浓度为A,N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓,如图所示,测得油膜占有的正方形小格数为X。(1)用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为_。(2)油酸分子直径约为_。【解析】(1)由题意可知,一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为V0=。(2)一滴溶液所形成的油膜的面积为S=Xa2,所以油膜的厚度,即为油酸分子的直径,d=。答案:(1)(2)
