Question

1．在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：
①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水．待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．
②將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大�。�
③用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積．
⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．
完成下列填空：
（1）上述步驟中，正確的順序是④①③⑤②．（填寫步驟前面的數(shù)字）
（2）將1cm³的油酸溶于酒精，制成200cm³的油酸酒精溶液；測得lcm³的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.2m²．由此估算出油酸分子的直徑為5×10^-10m．（結(jié)果保留l位有效數(shù)字）
（3）在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，測出油酸分子的直徑后，若還要測定阿伏伽德羅常數(shù)，只需要再知道D
A．油滴的質(zhì)量   B．油滴的體積   C．油酸的摩爾質(zhì)量  D．油酸的摩爾體積．

Answer 1

分析 將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑．
根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)等于油酸的摩爾體積除以一個分子的體積，列式分析，確定需要知道什么物理量．

解答 解：（1）“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：
配制酒精油酸溶液（教師完成，記下配制比例）→測定一滴酒精油酸溶液的體積v=$\frac{V}{N}$→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑；
因此正確的順序是④①③⑤②．
（2）計算步驟：先計算一滴油酸酒精溶液中油酸的體積=一滴酒精油酸溶液的體積×配制比例
=$\frac{1{0}^{-6}}{50}$×$\frac{1}{200}$，再計算油膜面積，最后計算分子直徑=$\frac{1{0}^{-6}}{50}$×$\frac{1}{200}$×$\frac{1}{0.2}$=5×10^-10m．
（3）設(shè)一個油酸分子的體積為V₁，則V₁=$\frac{1}{6}$πd³
由N_A=$\frac{{V}_{mol}}{{V}_{1}}$ 可知，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的摩爾體積．故D正確，ABC錯誤．
故答案為：（1）④①③⑤②；（2）5×10^-10；（3）D．

點評 本題是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個靠著一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度．本題關(guān)鍵是明確用油膜法估測分子的大小實驗的原理，理解阿伏加德羅常數(shù)的意義，把握宏觀與微觀之間的聯(lián)系．