利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3,形成的油膜面积为S=0.7 m2.油的摩尔质量M=0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,只需要保留一位有效数字,那么:
(1)该油分子的直径是多少?
(2)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA的值是多少?(先列出计算式,再代入数据计算)
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V,配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL油酸溶液50滴,那么一滴溶液的体积是_______mL,所以一滴溶液中油酸体积为V=_______ cm3.
若实验中测得的结果如下表所示,请根据所给数据填写空白处的数值,并与公认的油酸分子直径值d0=5.12×10-10m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.
次数 |
S(cm2) |
d= (10-7cm) |
d平均值 |
1 |
538 |
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2 |
545 |
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3 |
563 |
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油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图实-8-4所示.若每一小方格的边长为25 mm,试问:
(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型,让油酸尽
可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为_______油膜,这层油膜的厚度可视为
油酸分子的________.图实-8-4中油酸膜的面积为________m2;每一滴油酸酒精
溶液中含有纯油酸体积是________m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径
是________m.(结果保留两位有效数字)
(2)某同学在实验过程中,在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形
成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?
请写出你分析的原______________________________________________________
_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________.
在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,现有按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个盛有约2 cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.
请补充下述估测分子大小的实验步骤:
(1)________________(需测量的物理量自己用字母表示.)
(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定
后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图实-8-3所示.(已
知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时半个以上方
格面积记为S,不足半个的舍去)则油膜面积为________.
(3)估算油酸分子直径的表达式为d=____________.
“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下:
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2 cm深的水.
D.用公式d=求出薄膜厚度,即油酸分子的大小.
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.
(1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全,请指出:
①____________________________________________________________________
②___________________________________________________________________
(2)上述实验步骤的合理顺序是________.
(14分)(2010·淮安模拟)如图10所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:
(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度.
(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系.
(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离
A点的水平距离是多少? 图10