小丑魚是印度洋與太平洋的“原住民”之一,因身體上的白色條紋與京劇中的丑角臉譜相似而得名,也憑借著動畫片中的可愛形象為世人熟知和喜愛.
在生日那天,樂樂收到了來自爸爸媽媽的禮物——一對小丑魚,看著臨時魚箱里活力十足的小丑魚,樂樂忽然想到,來自大海的它們不能生活在淡水中,給它們“搬家”前不僅要準備好適宜的魚缸,還要配制好合適的人工海水.
樂樂通過咨詢了解到,臨時魚箱里的人工海水由純凈水與人工海鹽配制而成,很適合小丑魚生存.為了探究其中純凈水與人工海鹽的配比,樂樂從臨時魚箱中取出適量的水樣,帶到化學實驗室進行測量.
[實驗?zāi)康腯
測量小丑魚適宜生存的人工海水中人工海鹽的質(zhì)量分數(shù).
[實驗用品]
燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿、坩堝鉗、酒精燈、漏斗、帶鐵圈的鐵架臺、天平、稱量紙、濾紙、火柴.
[實驗步驟]
第一步,按照圖1所示的操作過濾水樣,除去水樣中的不溶性雜質(zhì)(魚的糞便、魚食殘渣等),得到澄清的濾液.
第二步,稱量蒸發(fā)皿的質(zhì)量并記錄.
第三步,稱取100 g的濾液并倒入蒸發(fā)皿,按照圖2的方式用酒精燈加熱,邊加熱邊用玻璃棒不斷攪拌.當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時,停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干.
第四步,待盛有固體的蒸發(fā)皿冷卻至室溫后,稱量其質(zhì)量,將得到的質(zhì)量減去第二步中得到的蒸發(fā)皿的初始質(zhì)量,得到蒸發(fā)皿中固體的質(zhì)量.
為了確保實驗結(jié)論的準確性,樂樂又重復了兩遍第一步至第四步的操作.
[數(shù)據(jù)分析]
樂樂得到了3組數(shù)據(jù):第一次蒸干100 g濾液后得到的固體質(zhì)量為3.5 g,第二次蒸干100 g濾液后得到的固體質(zhì)量為3.2 g,第三次蒸干100 g濾液后得到的固體質(zhì)量為3.2 g.所以每次蒸干100 g濾液后得到的固體的平均質(zhì)量為3.3 g.
[實驗結(jié)論]
小丑魚適宜生存的人工海水中人工海鹽的質(zhì)量分數(shù)為3.3 g/100 g×100%=3.3%.
根據(jù)這個實驗結(jié)論易知,想配得質(zhì)量分數(shù)為3.3%的人工海水,純凈水與人工海鹽的質(zhì)量比應(yīng)為(100 g-3.3 g):3.3 g=967:33,即每967 g純凈水中應(yīng)加入33 g人工海鹽,樂樂對這些數(shù)據(jù)進行換算,得出了最終結(jié)論:每升純凈水中應(yīng)加入約34.1 g人工海鹽.
樂樂通過查閱資料得知,給小丑魚配制人工海水時,每升純凈水可加入的海鹽的最佳質(zhì)量范圍為33g至35g,自己得出的34.1 g恰好在這個范圍內(nèi),這個結(jié)果令樂樂十分開心,他立刻開始新的計算——家中的魚缸可以容納20 L水,20 L水需要加入人工海鹽34.1 g/L×20 L=682 g.放學后,在爸爸媽媽的幫助下,樂樂根據(jù)自己的計算結(jié)果購買了純凈水、人工海鹽和其他養(yǎng)魚用品,成功為兩只小丑魚搭建了新家.