易溶于水、易吸水的物质密度测量

常规的密度测量方式是用托盘天平测量物体的质量，用量筒使用排水法测量物体的体积。但是，如果测量的物体易溶于水，就不能简单地用排水法测量物体的体积；如果测量的物体易吸水，测量的体积误差则较大。

一、易溶于水的物体

如果物体易溶于水，我们常用的体积测量方式有以下4种。

（1）埋沙法：用细沙代替水，测量物体的体积，由于沙子的流动性没有水好，并且沙子中容易有空隙，所以在埋入沙子后，需要摇匀，如果没有摇匀，沙子中的空隙会导致测量的体积偏大，而使最终测量的密度偏小。

（2）饱和法：可以利用物质的饱和溶液来测某易溶于水的物体的体积。比如测量盐的体积时，可以在水中放入足量的盐，直到量筒底部有盐析出，测出体积为V1。然后加入待测盐，当盐不再溶解时，测出体积为V2，则V2 - V1为待测盐的体积。

（3）排油法：如果物体只易溶于水，而不易溶于油，可以用油代替水。

（4）包膜法：用保鲜膜将物体包好，测量方式仍然用排水法，但保鲜膜有一定体积，测量的体积会偏大，最终会导致测量的密度偏小。

注意：埋沙法在测量易溶于水的物体时较为常见。饱和法、排油法和包膜法的测量过程与排水法无异，了解方法即可，考试中很少遇到。

例1 某兴趣小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如下。

（1）用调节好的天平测量适量小颗粒的质量。当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图1所示，则称量的颗粒的质量是__________g。

（2）因颗粒易溶于水，采用图2方法测量体积，所称量颗粒的体积是__________cm3。

（3）该物质的密度是__________kg/m3。

（4）在图2C步操作中，若摇动不够充分，细铁砂未充满颗粒的空隙，则测出的密度比实际密度偏 （填“大”或“小”）。

（5）在图2C步操作中，若细铁砂较少，全部倒进并反复摇动后，没有完全覆盖颗粒，则测出的密度比实际密度偏__________（填“大”或“小”）。

二、易吸水的物体

如果物体易吸水，假如以正常的方式测量，将物体放入量筒后，液面相比不吸水的物体会下降，从而导致测量的体积偏小，最终导致测量的密度偏大。

测量易吸水的物体的体积，上文中提到的埋沙法和包膜法仍有效。至于饱和法可以将其改为吸饱法，即将易吸水的物体先放入水中吸足水，再测量体积，方法和排水法一致。

例2 小明想测量大米的密度，但由于大米容易吸水，导致体积明显变化，因此用排水法测量大米的体积是不合理的，于是小明进行了如下实验和思考。

（1）如图3甲，使用托盘天平称取5 g大米，称量过程中发现天平指针偏向右边（如图甲）。接下来小明应如何操作？__________。

（2）由于米粒间存在较大间隙，按图3乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏__________。

小明思考：能否用排空气的方法测量大米的体积呢？他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢？

查阅资料得知，温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二：称取5 g大米并装入注射器内（如图3丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为p；而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2p时，再读出此时的总体积。（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变。）整理相关数据记录如下表。

[ 注射器内空气压强 注射器内空气和大米的总体积 注射器内空气体积 压缩前 p 23毫升 V 压缩后 2p 13毫升 0.5V ]

（3）由实验二测得大米的密度为__________（计算结果精确到0.01）g/cm3。

答案：1. （1）168 （2）70 （3）2.4 × 103 （4）小 （5）小 2. （1）向左盘中添加大米，直到横梁平衡 " "（2）大 （3）1.67

（作者单位：辽宁省实验中学初中部）