- 实验:用油膜法估测分子的大小
- 共242题
一滴露珠的体积是9×10-4 cm3,如果放在开口容器中,每分钟能跑出的分子数是7.5×1018个,需要____________min跑完.
正确答案
4
露珠里含有的水分子数为n=NA=
×6.0×1023个=3.0×1019个,所需时间t=
min="4" min.
热学部分:
(1)在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用量筒测得1 mL上述溶液为80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,油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,右图中正方形方格的边长为1 cm,试求:
①油酸膜的面积是________cm2.
②实验测出油酸分子的直径是________ m(结果保留两位有效数字)
(2)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,计算结果偏大,可能是由于 ( )
正确答案
(1) 112~115cm2、6.6×10-10(6.5×10-10~6.7×10-10都正确) (方格数112~115都正确) (2) AC
试题分析:(1)采用估算的方法求油膜的面积,通过数正方形的个数:面积超过正方形一半算一个,不足一半的不算,数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积,近似算出油酸膜的面积;根据浓度按比例算出纯油酸的体积,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由可以求出直径大小.
(2)计算油酸分子直径时要用到
(1)①面积超过正方形一半的正方形的个数为114个则油酸膜的面积约为S=114×1×1cm2=114cm2,由于测量有误差,在112~115cm2内均可.
②每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积:,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,因此其直径为:
,代入数据解得:d=6.5×10-10~6.7×10-10m.
(2)A.油酸未完全散开,S偏小,故直径偏大,选项A正确;
B.计算时利用的是纯油酸的体积,如果含有大量的酒精,则体积偏大,则直径偏大,选项B正确;
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S偏小,故直径偏大,选项C正确;
D.求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,由可知,体积偏小,则直径偏小,选项D错误;故选ABC
点评:本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙,采用估算的方法求面积,肯定存在误差,但本实验只要求估算分子大小,数量级符合要求就行了.计算时注意单位的换算.
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1:500,1mL溶液含250滴.那么一滴溶液中纯油酸体积为V=______cm3;该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是______.
正确答案
一滴溶液中纯油酸的体积V油酸=×
=8×10-6mL=8×10-6cm3;
单分子油膜的厚度等于油酸分子的直径,则d=D;
故答案为:8×10-6;d=D.
取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,测出这一薄膜的面积为0.2m2,已知油酸分子的直径为5×10 -10m,1 cm3的油酸酒精溶液有50滴,试估算原油酸酒精溶液的体积浓度(×100%).
正确答案
试题分析:每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为;体积浓度为
.
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V,配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL油酸溶液50滴,那么一滴溶液的体积是_______mL,所以一滴溶液中油酸体积为V=_______ cm3.
若实验中测得的结果如下表所示,请根据所给数据填写空白处的数值,并与公认的油酸分子直径值d0=5.12×10-10m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.
正确答案
4×10-5 0.743 0.734 0.710 7.29×10-10 m 符合
1滴溶液的体积V溶液= mL,
其中含油酸体积
V=V溶液=4×10-5cm3,
据此算出3次测得的d值分别为
d1≈7 .43×10-8cm,d2≈7.34×10-8 cm,
d3≈7.10×10-8cm,其平均值
=
=7.29×10-8cm=7.29×10-10m,
这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求.
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