顧孝搖
同學們,學習過《質(zhì)量與密度》這一章后,相信你一定掌握了用測密度法來鑒別物質(zhì)的種類這一知識點,讓我們一起來鞏固提高。
[思路點撥]
解答鑒別物質(zhì)問題,要抓住密度的特點。密度是物質(zhì)的屬性,在一定情況下,同種物質(zhì)的密度相同,不同種物質(zhì)的密度一般不同。所以鑒別物質(zhì)問題就轉(zhuǎn)化為物質(zhì)密度的測量問題。而密度的測量主要分為固體密度的測量和液體密度的測量。根據(jù)密度公式ρ [=mV]可知,要想測量密度,就要先利用天平測量質(zhì)量m,利用量筒測量體積V,再根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算出密度,并與密度表中對應的數(shù)據(jù)比較得出結論。
一、測量固體密度的注意事項
注意天平和量筒的正確使用,最重要的是要注意質(zhì)量和體積的測量順序,為了減小誤差,我們必須先測量質(zhì)量,再利用排水法測量體積,如果順序顛倒,則會因為物體沾上水而導致質(zhì)量的測量值偏大,進而導致密度的測量值偏大。
二、測量液體密度的注意事項
測量質(zhì)量后,在將液體倒入量筒測量體積時,液體不可能倒盡,所以會導致液體體積的測量值偏小,使得密度的測量值偏大。為了減小誤差,我們應先測量液體和杯子的總質(zhì)量m1,再將部分液體倒入量筒中測量出體積V,最后測量杯子和剩余液體的總質(zhì)量m2,則倒入量筒中液體的質(zhì)量m = m1 - m2 。
[思維發(fā)散]
一、鑒別純金制品
例1 (2021·山東·濱州)小濱為了鑒別奶奶珍藏的一件金屬飾品是否用純金制成,他利用天平、細線、量筒和水等測量該金屬飾品的密度。
(1)把天平放置在__________桌面上,把游碼放到標尺左端的__________處,發(fā)現(xiàn)指針如圖1甲所示,此時應將平衡螺母向__________調(diào)節(jié),使天平橫梁平衡。
(2)用天平測量出飾品的質(zhì)量。天平平衡后,右盤中的砝碼和游碼的位置如圖1乙所示,飾品的質(zhì)量是__________g。
(3)把飾品浸沒在量筒水中前后的情況如圖1丙所示(忽略細線的體積),飾品的體積是__________cm3。
(4)小濱通過所測數(shù)據(jù)計算出飾品的密度是__________g/cm3,從而說明飾品__________(選填“是”或“不是”)用純金制成的。(金的密度ρ金 = 19.3 g/cm3)
解析:(1)把天平放置在水平桌面上,把游碼放到標尺左端的零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針向右偏,此時應將平衡螺母向左調(diào)節(jié),使天平橫梁平衡。
(2)金屬飾品的質(zhì)量是:100 g + 50 g + 20 g + 20 g + 3 g = 193 g。
(3)圖1丙中左側(cè)量筒的示數(shù)為20 mL,右側(cè)量筒的示數(shù)為30 mL,金屬飾品的體積V = 30 mL - 20 mL = 10 mL = 10 cm3。
(4)金屬飾品的密度ρ [=mV=193 g10 cm3=]19.3 g/cm3 = ρ金,從而說明該金屬飾品是用純金制成的。
答案:(1)水平 零刻度線 左 (2)193 (3)10 (4)19.3 是
二、鑒別醫(yī)用酒精
例2 (2021·內(nèi)蒙古·興安盟)某同學用密度為0.8 g/cm3的純酒精配制濃度為75%的酒精。他查閱資料得知濃度為75%的醫(yī)用酒精的密度為0.87 g/cm3。如圖2所示,為檢驗自己配制的酒精是否合格,他進行了如下實驗和分析,回答下列問題。
(1)將適量配制的酒精倒入燒杯中,利用調(diào)節(jié)好的天平測量燒杯和酒精的總質(zhì)量。他依次向右盤加入砝碼,當最后將最小的砝碼放入右盤后,橫梁指針如圖2甲所示,接下來他應該__________,直至橫梁恢復平衡。
(2)測出燒杯和酒精的總質(zhì)量為98 g后,將燒杯中的一部分酒精倒入量筒中,如圖2乙所示,則量筒中酒精的體積為__________cm3。
(3)再測量燒杯和剩余酒精的總質(zhì)量,天平橫梁平衡時如圖2丙所示,則燒杯和剩余酒精的總質(zhì)量為__________g。
(4)該同學配制的酒精密度為__________g/cm3。為符合要求,他應該向已配制的酒精中添加適量的__________(選填“純酒精”或“水”)。
解析:(1)最小的砝碼放入右盤后,橫梁指針偏向分度盤的右盤,說明此時添加的最小砝碼偏大,所以應該拿下最小的砝碼,移動游碼。
(2)由圖2乙可知,量筒的分度值為1 mL,示數(shù)為40 mL = 40 cm3。
(3)如圖2丙所示,游碼標尺的分度值是0.2 g,燒杯和剩余酒精的總質(zhì)量為:m = 50 g + 10 g + 2 g = 62 g。
(4)倒入量筒中酒精的質(zhì)量m = 98 g - 62 g = 36 g,酒精的密度ρ [=mV=36 g40 cm3=] 0.9 g/cm3,由于醫(yī)用酒精的密度為0.87 g/cm3,所以需要添加密度較小的純酒精。
答案:(1)拿下最小的砝碼,移動游碼 (2)40 (3)62 (4)0.9 純酒精
(作者單位:江蘇省阜寧縣實驗初級中學)