Question

1．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．
②将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是④①③⑤②．（填写步骤前面的数字）
（2）将1cm³的油酸溶于酒精，制成200cm³的油酸酒精溶液；测得lcm³的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.2m²．由此估算出油酸分子的直径为5×10^-10m．（结果保留l位有效数字）
（3）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，测出油酸分子的直径后，若还要测定阿伏伽德罗常数，只需要再知道D
A．油滴的质量   B．油滴的体积   C．油酸的摩尔质量  D．油酸的摩尔体积．

Answer 1

分析 将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．
根据阿伏加德罗常数等于油酸的摩尔体积除以一个分子的体积，列式分析，确定需要知道什么物理量．

解答 解：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=$\frac{V}{N}$→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径；
因此正确的顺序是④①③⑤②．
（2）计算步骤：先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例
=$\frac{1{0}^{-6}}{50}$×$\frac{1}{200}$，再计算油膜面积，最后计算分子直径=$\frac{1{0}^{-6}}{50}$×$\frac{1}{200}$×$\frac{1}{0.2}$=5×10^-10m．
（3）设一个油酸分子的体积为V₁，则V₁=$\frac{1}{6}$πd³
由N_A=$\frac{{V}_{mol}}{{V}_{1}}$ 可知，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．故D正确，ABC错误．
故答案为：（1）④①③⑤②；（2）5×10^-10；（3）D．

点评 本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．本题关键是明确用油膜法估测分子的大小实验的原理，理解阿伏加德罗常数的意义，把握宏观与微观之间的联系．