在“用油膜法估测分子的大小”实验中,实验方法及步骤如下:
①向体积V油=6 mL油酸中加酒精,直至总量达到V总= 104 mL;
②用注射吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入75滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;
③先往边长30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸在水面上尽可能散开,将事先准备好的带方格的塑料盖板放在浅盘上,并在塑料板上描下油酸膜的形状;
⑤描出的轮廓如图所示,已知每个小正方形的边长l=2 cm,数出轮廓内正方形的个数,可以算出油酸膜的面积S;
⑥结合以上数据,可计算得到油酸分子的直径D。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤④中要让油膜尽可能放开的原因是____________;
(2)油酸膜的面积S是________cm2;
(3)油酸分子的直径D是________m。(结果保留一位有效数字)
(1)让油膜在水平面上形成单分子油膜 (2)524 (3)1.5×10-10
【解析】:在该实验中,由于油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出,因此浅盘中倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上,以便于操作。
(1)实验中要让油膜尽可能散开,目的是形成单分子油膜层。
(2)由图示可知,由于每格边长为2 cm,则每一格就是4 cm2,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,131格。则油酸薄膜面积S=131×4 cm2=524 cm2。
(3)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V= mL=8×10-6 mL
油酸分子的直径=1.5×10-10m
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