Question

2．某實驗小組用油膜法估測油酸分子的大小，實驗用油酸酒精溶液的濃度為每1000ml溶液中含有純油酸1mL，1mL上述溶液有50滴，實驗中用滴管吸收該油酸灑精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液．
（1）（多選）該實驗中的理想化假設是ABD
A．將油膜看作單分子層油膜　　　　　　　　　　　
B．不考慮油分子間的間隙
C．不考慮油分子間的相互作用力　　　　　　　
D．將油分子看成球形
（2）實驗描出油酸薄膜輪廓如圖，已知每一個小正方形的邊長為2cm，則該油酸薄膜的面積為3×10^-2m²（結果保留一位有效數(shù)字）
（3）經(jīng)計算，油酸分子的直徑為7×10^-10m．（結果保留一位有效數(shù)字）
（4）（多選）某學生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結果偏大，可能是由于AC
A．油酸未完全散開　　　　　　　　　　　
B．油酸溶液濃度低于實際值
C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格　　　　　　　
D．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴．

Answer 1

分析 掌握估算油膜面積的方法：所圍成的方格中，面積超過一半按一半算，小于一半的舍去．
在油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑；
用油膜法估測分子直徑實驗原理是：讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑．根據(jù)此原理分析誤差．

解答 解：（1）用油膜法測量分子的直徑，不考慮分子間的減小，將油膜看成單分子油膜層，以及將油分子看成球形．故選：ABD．
（2）由于每格邊長為2cm，則每一格就是4cm² ，估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出75格，則油酸薄膜面積為：75×4cm²=300cm²=3×10^-2m．
（3）1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積：V=$\frac{1}{50}$×$\frac{1}{1000}$ml=2×10^-5 ml，
由于分子是單分子緊密排列的，因此分子直徑為：
d=$\frac{V}{S}$=$\frac{2×1{0}^{-11}}{3×1{0}^{-2}}$ m=7×10^-10 m，
（4）計算油酸分子直徑的公式是d=$\frac{V}{S}$，V是純油酸的體積，S是油膜的面積
A．油酸分子未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，A正確；
B．計算時利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實際體積偏小，則直徑將偏小，B錯誤；
C．計算油膜面積時舍去了所有不足1格的方格，導致油膜面積減小，那么計算結果偏大，故C正確；
D．求每滴油酸酒精溶液的體積時，lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由V₀=$\frac{V}{n}$可知，純油酸的體積將偏小，則計算得到的分子直徑將偏小，故D錯誤；
故答案為：（1）ABD；（2）3×10^-2；（3）7×10^-10；（4）AC．

點評 本題考查“用油膜法估測分子的大小”的實驗誤差分析，解答本題關鍵要掌握該實驗的原理是解決問題的關鍵，該實驗中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度，從而求出分子直徑．