Question

10．用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液的浓度为10⁴mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测量得到1mL该溶液有50滴．
（1）现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，待水稳定后，在水面上形成油酸的单分子油膜；
（2）把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长为2cm，则得出油酸的面积约是240cm²；
（3）油酸分子直径大小约为$5.0×1{0}_{\;}^{-10}$m．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 ①油膜法测油酸分子直径，油酸水溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子油膜．
②知道方格边长，再由方格个数可得油膜面积．
③由油膜的面积和直径可得油膜的体积，再由v₀=l.0毫升油酸溶液能滴出k滴油酸溶液，可得油酸分子直径．

解答 解：（1）油膜法测油酸分子直径，油酸水溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子油膜．
（2）由图示坐标纸可知，油膜所占的方格数，则油膜的面积$S=60×（2×1{0}_{\;}^{-2}）_{\;}^{2}=2.4×1{0}_{\;}^{-2}{m}_{\;}^{2}$=$240c{m}_{\;}^{2}$
（3）每一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积：$V=\frac{1mL}{50}×\frac{6mL}{1{0}_{\;}^{4}mL}=1.2×1{0}_{\;}^{-5}ml=1.2×1{0}_{\;}^{-11}{m}_{\;}^{3}$
故油酸分子的直径$d=\frac{V}{S}=\frac{1.2×1{0}_{\;}^{-11}}{2.4×1{0}_{\;}^{-2}}m=5.0×1{0}_{\;}^{-10}m$
故答案为：（1）单分子     （2）240     （3）$5.0×1{0}_{\;}^{-10}$

点评 此题考查了油膜法测分子直径的实验数据处理，关键要懂得测量的原理，解题时要注意各物理量的单位