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用测密度法鉴别物质种类

2022-02-14顾孝摇

初中生学习指导·提升版 2022年1期
关键词:量筒砝码饰品

顾孝摇

同学们,学习过《质量与密度》这一章后,相信你一定掌握了用测密度法来鉴别物质的种类这一知识点,让我们一起来巩固提高。

[思路点拨]

解答鉴别物质问题,要抓住密度的特点。密度是物质的属性,在一定情况下,同种物质的密度相同,不同种物质的密度一般不同。所以鉴别物质问题就转化为物质密度的测量问题。而密度的测量主要分为固体密度的测量和液体密度的测量。根据密度公式ρ [=mV]可知,要想测量密度,就要先利用天平测量质量m,利用量筒测量体积V,再根据所测数据计算出密度,并与密度表中对应的数据比较得出结论。

一、测量固体密度的注意事项

注意天平和量筒的正确使用,最重要的是要注意质量和体积的测量顺序,为了减小误差,我们必须先测量质量,再利用排水法测量体积,如果顺序颠倒,则会因为物体沾上水而导致质量的测量值偏大,进而导致密度的测量值偏大。

二、测量液体密度的注意事项

测量质量后,在将液体倒入量筒测量体积时,液体不可能倒尽,所以会导致液体体积的测量值偏小,使得密度的测量值偏大。为了减小误差,我们应先测量液体和杯子的总质量m1,再将部分液体倒入量筒中测量出体积V,最后测量杯子和剩余液体的总质量m2,则倒入量筒中液体的质量m = m1 - m2 。

[思维发散]

一、鉴别纯金制品

例1 (2021·山东·滨州)小滨为了鉴别奶奶珍藏的一件金属饰品是否用纯金制成,他利用天平、细线、量筒和水等测量该金属饰品的密度。

(1)把天平放置在__________桌面上,把游码放到标尺左端的__________处,发现指针如图1甲所示,此时应将平衡螺母向__________调节,使天平横梁平衡。

(2)用天平测量出饰品的质量。天平平衡后,右盘中的砝码和游码的位置如图1乙所示,饰品的质量是__________g。

(3)把饰品浸没在量筒水中前后的情况如图1丙所示(忽略细线的体积),饰品的体积是__________cm3。

(4)小滨通过所测数据计算出饰品的密度是__________g/cm3,从而说明饰品__________(选填“是”或“不是”)用纯金制成的。(金的密度ρ金 = 19.3 g/cm3)

解析:(1)把天平放置在水平桌面上,把游码放到标尺左端的零刻度线处,发现指针向右偏,此时应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。

(2)金属饰品的质量是:100 g + 50 g + 20 g + 20 g + 3 g = 193 g。

(3)图1丙中左侧量筒的示数为20 mL,右侧量筒的示数为30 mL,金属饰品的体积V = 30 mL - 20 mL = 10 mL = 10 cm3。

(4)金属饰品的密度ρ [=mV=193 g10 cm3=]19.3 g/cm3 = ρ金,从而说明该金属饰品是用纯金制成的。

答案:(1)水平 零刻度线 左 (2)193 (3)10 (4)19.3 是

二、鉴别医用酒精

例2 (2021·内蒙古·兴安盟)某同学用密度为0.8 g/cm3的纯酒精配制浓度为75%的酒精。他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为0.87 g/cm3。如图2所示,为检验自己配制的酒精是否合格,他进行了如下实验和分析,回答下列问题。

(1)将适量配制的酒精倒入烧杯中,利用调节好的天平测量烧杯和酒精的总质量。他依次向右盘加入砝码,当最后将最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图2甲所示,接下来他应该__________,直至横梁恢复平衡。

(2)测出烧杯和酒精的总质量为98 g后,将烧杯中的一部分酒精倒入量筒中,如图2乙所示,则量筒中酒精的体积为__________cm3。

(3)再测量烧杯和剩余酒精的总质量,天平横梁平衡时如图2丙所示,则烧杯和剩余酒精的总质量为__________g。

(4)该同学配制的酒精密度为__________g/cm3。为符合要求,他应该向已配制的酒精中添加适量的__________(选填“纯酒精”或“水”)。

解析:(1)最小的砝码放入右盘后,横梁指针偏向分度盘的右盘,说明此时添加的最小砝码偏大,所以应该拿下最小的砝码,移动游码。

(2)由图2乙可知,量筒的分度值为1 mL,示数为40 mL = 40 cm3。

(3)如图2丙所示,游码标尺的分度值是0.2 g,烧杯和剩余酒精的总质量为:m = 50 g + 10 g + 2 g = 62 g。

(4)倒入量筒中酒精的质量m = 98 g - 62 g = 36 g,酒精的密度ρ [=mV=36 g40 cm3=] 0.9 g/cm3,由于医用酒精的密度为0.87 g/cm3,所以需要添加密度较小的纯酒精。

答案:(1)拿下最小的砝码,移动游码 (2)40 (3)62 (4)0.9 純酒精

(作者单位:江苏省阜宁县实验初级中学)

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