在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘
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在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘
题型:不详
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在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL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,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为1cm,求:
(1)油酸薄膜的面积是______cm
2
.
(2)实验测出油酸分子的直径是______m(结果保留两位有效数字)
(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开?______.
(4)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数,如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为______.
答案
(1)如图所示,是油酸薄膜.由于每格边长为1cm,则每一格就是1cm
2
,估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出120格.则油酸薄膜面积为120cm
2
(2)1滴酒精油酸溶液的体积V
1
=
1
80
mL,
由纯油酸与溶液体积比为0.6:1000,可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V
2
=
1
80
×
0.6
1000
=7.5×10
-12
m
3
而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积S=120×10
-4
m
2
所以油酸分子直径d=
V
2
S
=
7.5
×10
-12
120
×10
-4
m
3
=
6.25×10
-10
m (由于结果保留两位有效数字,则为6.3×10
-10
m)
(3)当油酸溶液滴在水面后,尽可能散开,形成单分子膜,这样才能得出油酸分子直径由体积除面积;
(4)已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,则分子的直径d=
V
S
所以分子的体积v=
4
3
π(
d
2
)
3
(分子以球型分布)
或v=d
3
(分子以正方体分布)
而这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则摩尔体积为V
摩
=
M
ρ
因此阿伏加德罗常数的表达式为N
A
=
V
摩
v
=
6M
S
3
ρπ
V
3
或
M
S
3
ρ
V
3
故答案为:120;6.3×10
-10
; 形成单分子膜;
6M
S
3
ρπ
V
3
或
M
S
3
ρ
V
3
.
举一反三
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每10
4
mL溶液中有纯油酸5mL.用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓,再将玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形小方格的边长为1cm.则:
①油膜的面积约为______(保留两位有效数字);
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______;
③根据上述数据,估算出油酸分子的直径为______.(保留一位有效数字)
题型:青岛二模
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在用油膜法估测分子大小的实验中,已知纯油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m,一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S,阿伏加德罗常数为N
A
.以上各量均采用国际单位制,对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断:
①油酸分子直径d=
M
ρS
②油酸分子直径d=
m
ρS
③一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
M
m
N
A
④一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
m
M
N
A
以上判断正确的是______.
题型:不详
难度:
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在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉
均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体
积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增
加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是______.(填写步骤前面的数字)
(2)将1cm
3
的油酸溶于酒精,制成300cm
3
的油酸酒精溶液;测得l cm
3
的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m
2
.由此估算出油酸分子的直径为______m.(结果保留l位有效数字)
题型:河北
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①在“油膜法估测分子直径”实验中,有以下实验步骤:
A.用滴管往小量筒中滴入体积为V
0
的油酸酒精溶液(体积浓度为n%),记下滴入的滴数N
1
;
B.将浅盘中倒入约2cm 深的水,将适量痱子粉均匀撒在水面上;
C.将一滴油酸溶液滴在浅盘中,待油膜稳定后,将玻璃放在浅盘上,用彩笔画出油酸薄膜的形状;
D.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸(每小格的面积为s
0
)上,数出轮廓内的方格数N
2
;
E.计算出油膜的直径d=______.
②已知油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,油膜法估测出其分子直径为d,则可以估算出阿伏伽德罗常数N
A
=______.(球的体积公式:
V=
4
3
π-
r
3
,r为球半径)
题型:宜兴市模拟
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在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,某同学在正确操作了一些步骤后,不能确定下列所给步骤的合理顺序,请你为他将合理的步骤排列出来:______.
A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S.
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.
C.用浅盘装入约2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撤在水面上.
D.用公式D=
V
S
求出薄膜厚度,即油酸分子的直径.
E.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下溶液的滴数n与量筒中增加的溶液体积V
0
.
题型:不详
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