用測密度法鑒別物質種類

顧孝搖

同學們，學習過《質量與密度》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]

解答鑒別物質問題，要抓住密度的特點。密度是物質的屬性，在一定情況下，同種物質的密度相同，不同種物質的密度一般不同。所以鑒別物質問題就轉化為物質密度的測量問題。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。根據密度公式ρ [=mV]可知，要想測量密度，就要先利用天平測量質量m，利用量筒測量體積V，再根據所測數據計算出密度，并與密度表中對應的數據比較得出結論。

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量和體積的測量順序，為了減小誤差，我們必須先測量質量，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量m2，則倒入量筒中液體的質量m = m1 - m2 。

[思維發散]

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，發現指針如圖1甲所示，此時應將平衡螺母向__________調節，使天平橫梁平衡。

（2）用天平測量出飾品的質量。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）小濱通過所測數據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，發現指針向右偏，此時應將平衡螺母向左調節，使天平橫梁平衡。

（2）金屬飾品的質量是：100 g + 50 g + 20 g + 20 g + 3 g = 193 g。

（3）圖1丙中左側量筒的示數為20 mL，右側量筒的示數為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、鑒別醫用酒精

例2 （2021·內蒙古·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，利用調節好的天平測量燒杯和酒精的總質量。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量為：m = 50 g + 10 g + 2 g = 62 g。

（4）倒入量筒中酒精的質量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）