用测密度法鉴别物质种类

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）