Question

2．在“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗中，向瓶中加入0.5mL的純油酸和一定量的酒精得到500mL的混合溶液，然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入200滴混合溶液，液面正好達到量筒中2mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示．坐標格正方形的大小為2cm×2cm，由圖可以估算出油膜的面積是$2×1{0}_{\;}^{-2}$ m²（保留一位有效數(shù)字），由此估算出油膜分子的直徑是$5×1{0}_{\;}^{-10}$ m（保留一位有效數(shù)字）．實驗中若撒的痱子粉過多，則計算得到的油酸分子的直徑偏大（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意得到油酸酒精溶液中純油酸的濃度，再求出純油酸的體積．
估算油膜面積的方法是：先估算方格的個數(shù)：面積超過一半按一半算，小于一半的舍去．再用方格數(shù)乘以一個方格的面積，得到油膜的面積．
因為形成單分子層的油膜，所以油膜分子直徑等于純油酸的體積與油膜面積之比．

解答 解：據(jù)題意：超過半格的方格個數(shù)為n=57，則油膜面積為：S=57×$（2cm）_{\;}^{2}$=228$c{m}_{\;}^{2}$$≈2×1{0}_{\;}^{-2}{m}_{\;}^{2}$；
一滴油酸酒精溶液含純油酸體積為：$V=\frac{2mL}{200}×\frac{0.5}{500}$=$1{0}_{\;}^{-5}mL=1{0}_{\;}^{-11}{m}_{\;}^{3}$
油膜分子的直徑為：$d=\frac{V}{S}=\frac{1{0}_{\;}^{-11}}{2×1{0}_{\;}^{-2}}m=5×1{0}_{\;}^{-10}m$
若撒的痱子粉過多，則油酸溶液在水面上形成的油膜面積偏小，由d=$\frac{V}{S}$可知，實驗測量的油酸分子的直徑偏大．
故答案為：$2×1{0}_{\;}^{-2}$，$5×1{0}_{\;}^{-10}$，大

點評 本題關鍵是明確用油膜法估測分子的大小實驗的原理，能夠運用公式d=$\frac{V}{S}$求解分子直徑，注意單位的換算要正確，計算要細心準確．