4.5熔化与凝固 同步练习（含解析）

熔化与凝固
一、单选题
1.如图所示，冬季贮菜，人们常在地窖里放几桶水，以防地窖的菜冻坏．所应用的原理是（ ）
A. 水凝固时放热 B. 水汽化时吸热 C. 水的比热容大 D. 水蒸气凝华时放热
2.如图是晶体和非晶体凝固或熔化时温度的变化曲线，属于非晶体熔化的是（ ）
A. B. C. D.
3.如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象，下列说法错误的是（ ）
A. 该物质是晶体 B. 熔化过程持续了14min C. 在ab段处于固态 D. 在bc段吸热，温度不变
4.如图甲所示为某物质的熔化图象，根据图象可知（ ）
A. 该物质是非晶体
B. 第15min该物质处于液态
C. 若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中（如图乙所示），则试管内冰的质量会逐渐增加
D. 图乙中，冰水混合物的内能会逐渐增加
5.下列说法中错误的是（ ）
A. 同种晶体的熔点和凝固点相同 B. 晶体在熔化过程中温度保持不变
C. 冰的温度达到0℃一定熔化 D. 冰的温度比水的低，放入水中不一定熔化
6.制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属）加热到某一定温度，使其全部熔化，再冷却成为合金．根据表中的数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用上述方法制取的是（ ）
金属 钠 镁 铝 铜 铁
熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535
沸点/℃ 1883 1090 2467 2567 2750
A. 铁﹣﹣铜合金 B. 镁﹣﹣铁合金 C. 钠﹣﹣铝合金 D. 铁﹣﹣铝合金
7.下列各图中，能大致反映晶体凝固过程的是 ( )
A. B. C. D.
8.如图所示图像中，晶体的凝固图像是（ ）
A. B. C. D.
9.在“青少年科技创新大赛”中，小智同学发明了一种“神奇恒温杯”，他在双层玻璃杯的夹层中封入适量的海波晶体（熔点为48℃）。开水倒入杯中后，水温会迅速降至48℃左右，人即可饮用，并能较长时间保持水温不变，这主要是利用（ ）
A. 海波汽化吸热、液化放热 B. 海波熔化吸热、凝固放热
C. 海波升华吸热、凝华放热 D. 海波熔化吸热、液化放热
10.如图所示是物质在熔化时温度随时间变化的图象。下列从图象中获得的信息不正确的是（ ）
A. 在BC段物质不吸收热量，温度不变 B. 这种物质是晶体，其熔点为48℃
C. 在BC段物质处于固液共存状态 D. 第10分钟后物质处于液态
11.如图是A，B两种物质熔化时的“温度—时间”图像，分析图中信息可以得出（ ）
A. A，B两物质都可能是晶体 B. 在第9分钟时，A处于固液共存状态
C. B开始熔化的温度是40℃ D. 物质B的熔点可能是60℃
12.如图所示，把装碎冰块的试管插入装碎冰块的烧杯中，用酒精灯加热烧杯，当烧杯中的冰熔化一大部分后，试管中的冰块将（ ）
A. 能够熔化一部分 B. 不能熔化 C. 全部熔化 D. 无法确定
二、填空题
13.如图是甲、乙两物质熔化时温度随时间变化的图像。
（1）由图判断出________是晶体，该晶体的熔点是________。
（2）CD段表示乙物质处于________态。
14.小西发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有。小西猜想，水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间，小西就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图甲所示。
（1）从图像中可以看出盐水的凝固过程用了________分钟。
（2）从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）盐水的凝固点为________℃。实验验证了小西的猜想，因为与水相比，凝固点变________了(填“高”或“低”)。
（4）实验中小西同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉他一种缩短盐水凝固时间的方法：________。
（5）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图乙所示，试管中冰水混合物中的冰会________(填“变多”、“变少”或“不变”)。
三、实验探究题
15.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时，不知道给药品降温用普通的冰好，还是盐水结成的冰好？他们动手测量了盐水的凝固点。
（1）.在选择器材时，小明提出不要使用量程为﹣2℃～102℃的温度计，要使用量程为﹣20℃～102℃的温度计，这样考虑主要是基于什么假设？ 1 。
（2）.小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图象如图所示，则小明所测盐水的凝固点是 1 ℃。
（3）.他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200ml，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：
盐水浓度（%） 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固点（℃） 0 ﹣2 ﹣4 ﹣6 ﹣8 ﹣11 ﹣15 ﹣18 ﹣17 ﹣1.8 ﹣0.4 0
分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点 1 。
（4）.小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为﹣18℃，请你分析说明他的判断是否准确。 1 。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【分析】物体由液态变为固态的过程叫凝固，凝固要放热；
【解答】解：冬天贮菜时，当气温下降至0℃以下时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，可使地窖的温度不至于降得太低，从而避免蔬菜被冻坏．
故选A．
2.【答案】 B
【解析】【分析】固体分晶体和非晶体，晶体吸收热量，温度升高到熔点时才开始熔化，熔化时吸收热量，温度保持不变．非晶体吸收热量，温度不断升高，先变软后变稀，最后成为液体．
【解答】解：A图有一段温度先升高，有一段温度保持不变，后来又升高，说明此图是晶体熔化的图象．
B图温度不断升高，放出热量，变软变稀变成液体．是非晶体的熔化过程．
C图有一段温度先降低，有一段温度保持不变，后来又降低，说明此图是晶体凝固的图象．
D图温度不断降低，放出热量，变稀变软变成固体．是非晶体的凝固过程．
故选B．
3.【答案】 B
【解析】【分析】从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点，即有一段时间这种物质吸热，但温度不升高，而此时就是这种物质熔化的过程．晶体在熔化前处于固态，在熔化过程中晶体处于固液共存态．
【解答】解：A、读图可知，bc段时这种物质吸热，但温度不再升高，说明此时物质达到了熔点，正在熔化，因此这种物质属于晶体，故A正确；
B、熔化过程持续了8min﹣4min=4min，故B错误；
C、在ab段晶体还没有熔化，处于固态，故C正确；
D、bc段物质处于固液共存的状态，此时吸热，温度不变，故D正确．
故选B．
4.【答案】 C
【解析】【分析】（1）晶体和非晶体在熔化和凝固过程中的区别：
晶体在熔化（或凝固）过程中温度保持不变；非晶体在熔化过程中温度不断升高，在凝固过程中温度不断降低；（2）熔化前处于固态，熔化过程处于固液共存状态，熔化后处于液态；（3）根据晶体熔化的条件可知：冰水混合物会向混合物放热，由此确定冰水混合物中的水会有部分结冰，则可判断冰的变化．
【解答】解：（1）由图象可知，整个过程中温度有上升的趋势，所以是熔化图象；又因为该物质在熔化过程中温度保持不变，所以该物质是晶体，故A错误；（2）由图甲可知，该物质从第10min开始熔化，到第20min时全部熔化；则第15min时处于固液共存状态，故B错误．（3）冰水混合物的温度是0℃，由图象知，该物质熔化时的温度是﹣2℃；
将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时，冰水混合物会向该物质放热，内能减小，冰水混合物中的水会符合凝固结冰的条件，所以冰水混合物中的冰会变多，即冰的质量将变大，故C正确，D错误．
故选C．
5.【答案】 C
【解析】【分析】（1）晶体有固定的熔点，同种晶体的熔点和凝固点相同，晶体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变．（2）发生热传递的条件是存在温度差．
【解答】解：A、同种晶体的凝固点等于它的熔点，故A正确；
B、晶体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，故B正确；
C、冰的温度达到0℃，还需要继续吸热才能熔化，故C错误；
D、冰的温度比水的低，则它们存在温度差，放入水中一定吸热，温度升高，但不一定到达熔点，或到达熔点，又不能继续吸热，所以不一定熔化；故D正确．
故选C．
6.【答案】 B
【解析】【分析】铁的熔点比铜沸点低，可以制得铁铜合金；当熔点较高的铁开始熔化时的温度高于镁的沸点，不宜采用上述方法制取；当熔点较高的铝开始熔化时的温度达不到钠的沸点，可以制得钠铝合金；当熔点较高的铁开始熔化时达不到铝的沸点，要以用上述方法制取．
【解答】解：
制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属）加热到某一定温度，使其全部熔化，再冷却成为合金．说明两者可以同时处于熔化状态下．
A、当熔点较高的铁开始熔化时，铜也处于液体状态．所以可以加工合金．
B、当熔点较高的铁开始熔化时，镁已经处于气体状态，不宜采用上述方法制取．
C、当熔点较高的铝开始熔化时，钠也处于液体状态，所以可以加工合金．
D、当熔点较高的铁开始熔化时，铝也处于液体状态，所以可以加工合金．
故选B．
7.【答案】 B
【解析】【分析】此题通过分析图象，考查了对熔化图象和凝固图象的分析及晶体和非晶体在熔化和凝固过程中的区别掌握，在分析时要抓住重点。晶体和非晶体的重要区别是：晶体熔化过程中，不断吸收热量，温度保持不变．凝固过程中，不断放出热量，温度保持不变；非晶体熔化过程中，不断吸收热量，温度不断上升。凝固过程中，不断放出热量，温度不断下降．其中晶体的熔化、凝固图象中有一水平线段，而非晶体没有。
【解答】由于晶体在熔化或凝固时温度是不变的，所以图象AD是非晶体，BC是晶体；
对于C来说，随着时间的增长温度总体呈现一个上升的趋势，故该图象是晶体熔化时温度的变化规律；图象B中，随着时间的增长，温度总体呈现一个下降的趋势，故该图象反映了晶体凝固时的温度变化规律。
故选B
8.【答案】 D
【解析】【分析】①熔化图像整个过程中温度有上升的趋势，若在熔化过程中温度保持不变，则为晶体的熔化图像，否则为非晶体的熔化图像．
②凝固图像整个过程中温度有下降的趋势，若在凝固过程中温度保持不变，则为晶体的凝固图像，否则为非晶体的凝固图像．
【解答】解：A、整个过程温度有上升的趋势，且整个过程中温度都在不断上升，所以是非晶体的熔化图像；故A不符合题意；
B、整个过程中温度有下降的趋势，且整个过程中温度都在不断下降，所以是非晶体的凝固图像，故B不符合题意；
C、整个过程温度有上升的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的熔化图像，故C不符合题意；
D、整个过程温度有下降的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的凝固图像，故D符合题意．
故选D．
9.【答案】 B
【解析】【分析】开水倒入杯中后，此时海波晶体被熔化，此过程海波会吸收热量，当水的温度下降到48℃以下时，此时海波会凝固，会放出热量，在此过程中水能较长时间保持水温不变。
【解答】解：A、海波汽化吸热、液化放热，此项不符合题意；
B、海波熔化吸热、凝固放热，此项符合题意；
C、海波升华吸热、凝华放热，此项不符合题意；
D、海波熔化吸热、液化放热，此项不符合题意。
故选B。
10.【答案】 A
【解析】【分析】（1）掌握晶体熔化时的特点：吸热但温度保持不变，根据特点确定是否为晶体及熔点；（2）根据图象将其分为三个阶段：熔化前，处于固态；熔化时，处于固液共存态；熔化后，处于液态．此题考查了对熔化图象的分析，首先根据晶体和非晶体熔化时的温度变化特点，判断出晶体或非晶体。若是晶体将其整个过程分为熔化前、熔化过程及熔化后三个阶段。
【解答】由图象知，该物质在5至10min即BC段处于熔化过程，吸热但温度保持48℃不变，所以该物质是晶体，在这个过程中，处于固液共存态，所以A说法错误，BC说法正确；
到第10min完全熔化完，第10min后物质处于液态，所以D说法正确。
故答案为：A
11.【答案】 B
【解析】【分析】晶体有一定的熔化温度，即熔点。晶体在熔化的过程中，虽然继续吸热，但温度不变。非晶体没有一定的熔化温度，熔化过程中只要加热，温度就会升高。
【解答】A、无论是晶体还是非晶体，熔化都是要吸热的，只是在熔化的过程中，晶体温度不变，非晶体一边吸热、一边升温、一边熔化；由图象可知：A物质是达到一定的温度才熔化的，且要吸热，但温度不变，为晶体；B物质一边吸热、一边升温、一边熔化，为非晶体，故A错误；
B、 在第9min时，A物质处于熔化过程中，继续吸热，但温度不变，此时为固液共存状态，故B正确；
C、非晶体熔化是一个软化的过，没法确定什么时候熔化，所以无法测定开始熔化的温度，故C错误；
D、非晶体是没有固定熔点的，故D错误。
故答案为：B
12.【答案】 B
【解析】【分析】晶体的熔化需要两个条件：一是达到熔点，二是继续吸热。热传递的条件是：两物体之间要有温度差。此题考查了晶体的熔化条件和热传递的条件。只要认真分析是一定可以解答出来的。
【解答】解：当烧杯中的冰熔化一部分后，烧杯中为冰水混合物，温度为0℃，若试管中的冰温度低于0℃，它就可以从烧杯中吸热，若试管中的冰温度达到熔点，等于0℃时，就和烧杯中的冰水混合物的温度一样，就不能从烧杯中吸热。这时虽然达到了熔点，但不能吸收热量，所以不会熔化。
故答案为：B
二、填空题
13.【答案】 （1）乙；210 ℃
（2）液
【解析】【分析】（1）晶体和非晶体的区别：有无熔点；晶体熔化时，虽然不断吸热，但温度保持不变，这个不变的温度叫熔点；
（2）根据图像可知，AB段为固体，CD段为液态，而中间的BC段为固液混合态。
【解答】（1）由图可知，在加热的过程中，甲的温度一直上升，而有段时间乙的温度保持不变，即有熔点，因此判断出乙是晶体，该晶体的熔点是210 ℃。
（2）CD段表示乙物质处于液态。
14.【答案】 （1）10
（2）不变
（3）-2；低
（4）减少盐水的质量
（5）变多
【解析】【分析】（1）盐水有凝固点就有熔点，因此它的凝固过程温度保持不变，从图中找到这段时间即可；
（2）根据甲图中的温度变化规律分析解答；
（3）甲图中，水平线代表温度不变，因此这时盐水处于凝固过程，这时对应的温度就是凝固点。水的凝固点为0℃，与盐酸的凝固点比较即可；
（4）盐水在凝固过程中需要向外放热，因此盐水的质量越大，需要放出的热量越多，在冰箱冷冻能力不变的情况下，它的凝固时间肯定会越长；
（5）凝固的条件：①达到凝固点；②继续放热，据此分析冰水混合物的状态改变即可。
【解答】（1）根据甲图可知，盐水的凝固过程从10min~20min，因此用了：20min-10min=10min；
（2）根据甲图可知，盐水凝固时温度为水平线，所以它凝固时的温度保持不变；
（3）根据甲图可知，盐水的凝固点为-2℃。实验验证了小西的猜想，因为与水相比，凝固点变低了；
（4）实验中小西同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，缩短盐水凝固时间的方法为：减小盐水的质量；
（5）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，冰水混合物会向外放热，由于此时已经达到水的凝固点，所以其中的水不断凝固，即冰的质量会变多。
三、实验探究题
15.【答案】 （1）盐水的凝固点可能会低于-2℃
（2）-4℃
（3）先下降后升高
（4）不正确，只能确定凝固点最低值在18%到24%的范围内
【解析】【分析】（1）熔化和凝固的概念：物质从固态变成液态叫做熔化，从液态变成固态叫做凝固。这两个过程是可逆的。物质熔化时要吸热，凝固时要放热。
（2）熔点和凝固点
①熔点：晶体熔化时的温度叫作熔点。凝固点：液态晶体凝固时的温度叫作凝固点。
②同一晶体的熔点和凝固点相同。不同晶体的熔点和凝固点一般不同。
③晶体在熔化过程中需要不断吸热，但温度保持在熔点不变。（晶体在凝固过程中需要不断放热，但温度保持在凝固点不变）。非晶体在熔化过程中需要不断吸热，同时温度不断升高。（非晶体在凝固过程中需要不断放热，同时温度不断降低）。
【解答】（1）温度计的工作原理是利用液体的热胀冷缩，故工作的温度范围不能低于液体的凝固点，使用量程为-20℃~102℃的温度计主要是考虑到盐水的凝固点可能会低于-2℃。
（2）晶体在凝固的过程中不断放热，但温度保持在凝固点不变，故由温度-时间图像可知小明所测盐水凝固点为-4℃。
（3）由表格中数据可知，当盐水浓度在0~36%时，凝固点随着盐水浓度的增大，呈现先下降后升高的变化。
（4）由于表中盐水浓度的间隔是3%，在图示凝固点最小值的前后两个间隔中都有可能存在更低的值。那么只能确定凝固点的最低点在18%~24%的范围内
故答案为：（1）盐水的凝固点可能会低于-2℃；（2）-4℃；（3）先下降后升高；（4）不正确，只能确定凝固点最低值在18%~24%的范围内