Question

14．（1）在用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，已知純油酸的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，一滴油酸溶液中含純油酸的質(zhì)量為m，一滴油酸溶液滴在水面上擴(kuò)散后形成的純油酸油膜最大面積為S，阿伏加德羅常數(shù)為N_A．以上各量均采用國際單位制，對于油酸分子的直徑和分子數(shù)量有如下判斷：
①油酸分子直徑d=$\frac{M}{ρS}$
②油酸分子直徑d=$\frac{m}{ρS}$
③一滴油酸溶液中所含油酸分子數(shù)n=$\frac{M}{m}$N_A
④一滴油酸溶液中所含油酸分子數(shù)n=$\frac{m}{M}$N_A
以上判斷正確的是②④．
（2）油酸酒精溶液的濃度為每10⁴mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液有液滴75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，最后油酸膜的形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形小方格的邊長為1cm，則
①油酸膜的面積是1×10^-2m²
②按以上數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是8×10^-10m．（保留1位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）在油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)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．
（2）①采用四舍五入法，先查方格的個(gè)數(shù)，再算油膜面積
②用每一滴的體積乘以體積比濃度即可，直徑約為油膜的厚度，由公式d=$\frac{V}{S}$求解．

解答 解：（1）由純油酸的質(zhì)量與密度的關(guān)系可得體積為：V=$\frac{m}{ρ}$…（1）
由所形成油膜面積S可得純油酸分子的直徑為：d=$\frac{V}{S}$…（2）
由（1）（2）可得：d=$\frac{m}{ρS}$
一滴油酸溶液中含有純油酸的摩爾數(shù)為：$\frac{m}{M}$
一滴油酸溶液中含有純油酸分子個(gè)數(shù)n=$\frac{m}{M}{N}_{A}$
故選：②④；
（2）①油酸膜的面積是：105×1cm²=105cm²=1×10^-2 m²；
②油酸分子的直徑是：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{8×1{0}^{-12}}{1×1{0}^{-2}}$m=8×10^-10m
故答案為：（1）②④；（2）①1×10^-2；②8×10^-10．

點(diǎn)評 油膜要盡量擴(kuò)散成單分子層、計(jì)算面積時(shí)采用四舍五入法，注意單位的換算，比較簡單．