熔化与凝固
一、单选题
1.如图所示为某物质的熔化图像,根据图像可知( )
A. 该物质加热后就开始熔化
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),则试管内冰的质量会增多
D. 图乙中,冰水混合物的温度会升高
2.如图所示的热现象中,属于熔化现象的是( )
A. 冬天树叶上结霜
B. 夏天小草上凝露珠
C. 壶嘴上方冒白气
D. 初春冰雪消融
3.将装有碎冰的试管插入装有冰粒的烧杯中间,然后用酒精灯给烧杯加热,当烧杯中的冰熔化一半时,试管中的冰( )
A. 没有熔化 B. 熔化一半 C. 熔化小于一半 D. 熔化超过一半
4.如图所示为海波的熔化图像,根据图像,下列说法正确的是( )。
A. 海波开始熔化到全部熔化用时6min
B. 48 C时的海波是液态
C. 海波在CD段是气态
D. 海波在BC段温度不变,不需要加热
5.把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,如图所示。当烧杯中的冰块大部分熔化时,试管中的冰( )
A. 熔化情况不能确定 B. 全部熔化 C. 一点都没熔化 D. 下边的熔化,上边的没熔化
6.如图甲所示为某物质的熔化图像,根据图像可知( )
A. 该物质加热后就开始熔化
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,冰水混合物的温度会一直升高
7.研究晶体与非晶体的熔化和凝固特点实验中,小强绘制了如图所示的四幅图像,其中能反映晶体凝固特点的图像是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,由冰的熔化曲线可知( )
A. 2min时是冰水混合物 B. 冰的熔点为0℃
C. 冰的熔化过程经历了5min D. 冰在熔化过程中,吸收热量,温度持续升高
9.把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,如图所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热。当烧杯中的冰块有大半熔化时,试管中的冰( )
A. 熔化一部分 B. 全部熔化 C. 一点也不熔化 D. 无法判断
10.把盛有碎冰块的大试管插人烧杯里的碎冰块中,如图所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热。当烧杯中的冰块有大半熔化时,试管中的冰( )。
A. 熔化一部分 B. 全部熔化 C. 一点也不熔化 D. 无法判断
11.下列说法中错误的是( )
A. 所有的固体都有一定的熔点 B. 同一种晶体物质的熔点和凝固点相同
C. 晶体在熔化时,吸热但温度不变 D. 温度达到熔点的晶体,可能处于固态、固液共存状态或液态
12.把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里碎冰块中,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,如图所示。
当烧杯中的冰块大部分熔化时,试管中的冰( )
A. 也熔化一部分 B. 全部熔化 C. 一点都没熔化 D. 下边的熔化,上边的没熔化
二、填空题
13.在探究固体的熔化实验中,把分别装有固体a与b的试管放在盛水的烧杯内加热。将温度计正确的插入两种固体中,实验装置如图甲所示,固体a的熔化图像如图乙所示,固体b的熔化图像如图丙所示。
(1)固体a熔化过程中,继续加热,温度________(选填“升高”“降低”或“不变”),此时a处于________态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
(2)固体b熔化过程中温度________(选填“升高”“降低”或“不变”),所以它属于一种________(选填“晶体”或“非晶体”)。
14.如图,是某种物质熔化时温度随时间变化图。根据图像的特征和信息,可以判定该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);它的熔点是 ℃,在熔化过程中 (选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”)。
三、解答题
15.小明利用如图甲所示的实验装置探究“冰熔化过程的规律”,并画出了冰的熔化图像。
(1).实验中宜选用 (选填“较大的冰块”或“碎冰”)
(2).根据乙图可知,该试管中冰熔化所需的时间为 分钟。
(3).小明进一步探究不同浓度的盐水的凝固点是否相同,并测出了不同浓度下盐水的 凝固点如表所示。请简要说明冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪的原因: 。
盐水浓度(%) 9 15 21
凝固点(℃) -6 -11 -18
四、实验探究题
16.食盐能降低冰雪熔化的温度,小明想探究冰冻盐水的熔点和浓度的关系。为了研宄这一问题,小明利用食盐、水、烧杯以及相应的测量工具,进行如下实验。
①用食盐和水分别配置浓度为5.6%,15.7%,22.4%,26.1%的四种食盐水。
②将四种浓度的食盐水各取100克,放置冰箱中降温凝固,最后温度均为-25℃。
③将上述的四种冰冻食盐水移至相同环境中升温,记录各自的熔点,处理相关数据得到“冰冻盐水的熔点和浓度的关系”如图。
(1)本实验需要的测量工具有________。
(2)实验之前,小明认为食盐水浓度越高,其冰冻盐水的熔点越低。实验之后,小明发现自己的观点有误。图中能证明小明原观点错误的证据是________。
(3)小红认为该实验中,如果四种浓度冰冻食盐水的质量各不相同,重做上述实验也能得到图中的实验结果。你是否同意她的观点?请说明理由________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】(1)晶体在熔化时,温度保持不变;
(2)熔化前,晶体为固态;熔化后,晶体为液态;熔化中,晶体为固液混合态。
(3)(4)凝固的条件:①达到凝固点;②继续放热。
【解答】A.根据甲图可知,该物质温度保持不变的时间为10~20min,则从10min时开始熔化,故A错误;
B.第15min时,该物体在吸热但温度保持不变,因此处于熔化过程,为固液混合态,故B错误;
C.该物质的熔点为-2℃,而冰的水的凝固点为0℃,因此装有冰水混合物的试管能够在该物质中继续放热,水会凝固成冰,冰的质量会增大,故C正确;
D.图乙中,冰水混合物放热后,水凝固成冰,但是温度不变,故D错误。
故选C。
2.【答案】 D
【解析】【分析】物质由固态变成液态叫熔化,据此分析判断。
【解答】A.冬天树叶上结霜,是水蒸气由气态直接变成固态发生的凝华现象,故A错误;
B.夏天小草上凝露珠,是水蒸气由气态变成液态发生的液化现象,故B错误;
C.壶嘴上方冒白气,是水蒸气由气态变成液态发生的液化现象,故C错误;
D.初春冰雪消融,是冰雪由固态变成液态发生的熔化现象,故D正确。
故选D。
3.【答案】 A
【解析】【分析】熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热,据此分析判断。
【解答】由于晶体在熔化过程中温度保持不变,故当烧杯中的冰熔化一半时,烧杯内的冰水混合物温度为0℃;试管内的冰虽达到熔点0℃,与烧杯内混合物温度相同,由于不能吸热,故不会熔化。
故选A。
4.【答案】 A
【解析】【分析】(1)图像中横线对应的时间就是熔化时间;
(2)根据晶体在熔点时的状态分析;
(3)根据图像确定各个阶段海波的状态;
(4)根据晶体熔化的条件判断。
【解答】A.根据图像可知,海波6min时开始熔化,12min时熔化结束,那么熔化用的时间为:12min-6min=6min,故A正确;
B.48℃时海波的温度保持不变,那么这就是海波的熔点。如果熔化刚刚开始,那么海波为固态;如果熔化已经结束,那么海波为液态;如果熔化正在进行,那么海波为固液混合态,故B错误;
C.海波在AB段为固态,BC段为固液混合态,CD段为液态,故C错误;
D.海波在BC段温度不变,正在熔化,仍然需要不断加热,故D错误。
故选A。
5.【答案】 C
【解析】【分析】晶体熔化的条件:①温度达到熔点;②继续吸热,据此分析判断。
【解答】冰水混合物的温度为0℃,当烧杯中的冰块大部分熔化时,仍然为冰水混合物,则温度仍然为0℃。试管内冰块的温度也会达到0℃,但是此时无法再从烧杯中吸热,因此试管中的冰一点都不熔化,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.【答案】 C
【解析】【分析】(1)晶体熔化时温度保持不变;
(2)当晶体处于熔点时,可能为固态,也可能为液态,还可能为固液混合态;
(3)将冰的熔点与该物质的熔点比较,从而确定冰水混合物是否吸热或放热,进而判断它的状态变化;
(4)晶体在熔化时,虽然不断吸热但温度保持不变。
【解答】A.由图甲可知,该物质熔化时温度保持不变,为晶体;该物质加热到第10min开始熔化,到第20min全部熔化,故A错误;
B.第15min时,该物质正在熔化中,因此处于固液混合态,故B错误;
C.该物质熔化过程中温度保持在-2℃不变,冰水混合物的温度为0℃。放入正在熔化的该物质中,冰水混合物放出热量而凝固,冰的质量增加,故C正确;
D.图乙中,冰水混合物放热后凝固,但温度保持不变,故D错误。
故选C。
7.【答案】 D
【解析】【分析】根据晶体凝固时的温度变化规律分析即可。
【解答】晶体在凝固前,温度不断下降;在凝固时不断放热,但温度不变;凝固后温度继续下降,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
8.【答案】 B
【解析】【分析】(1)当晶体的温度到达熔点时,它可能为固态、液态和固液混合态;
(2)晶体熔化时保持不变的温度叫熔点;
(3)根据图像确定冰的熔化开始时间和结束时间,然后二者相减即可;
(4)根据图像确定冰熔化的温度变化规律。
【解答】由图可知,冰从2min开始熔化,2min时仍然全是冰,故A错误;
2~5min为冰的熔化过程,此过程中冰吸收热量,但温度保持0℃不变,说明其熔点为0℃。冰熔化过程经历了5min-2min=3min,故B正确、而C、D错误。
故选B。
9.【答案】 C
【解析】【分析】晶体熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热。
【解答】烧杯中的冰块大半熔化时,它们的温度为0℃。当试管内的冰温度低于0℃时,会从烧杯里面吸收热量,最终温度达到0℃,即达到冰的熔点。由于此时内外温度相同,所以试管里的冰不能再从外面吸收热量,因此不会熔化。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.【答案】 C
【解析】【分析】熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热,据此分析判断。
【解答】烧杯内的水从酒精灯吸热,试管里的冰从烧杯里的水吸热。只要烧杯内存在冰块和水的混合物,那么水的温度就保持0℃不变。试管内的冰从烧杯内吸热温度能够达到0℃,但是到达此温度后,由于内外温度相同,就不能从烧杯内继续吸热了,因此试管内的冰一点也不熔化,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
11.【答案】 A
【解析】【分析】根据晶体和非晶体的不同分析判断。
【解答】A.所有的晶体都有一定的熔点,而非晶体没有熔点,故A错误符合题意;
B.同一种晶体物质的熔点和凝固点相同,故B正确不合题意;
C.晶体在熔化时,吸热但温度不变,故C正确不合题意;
D.温度达到熔点的晶体,开始时处于固态,中间处于固液共存状态,结束时为液态,故D正确不合题意。
故选A。
12.【答案】 C
【解析】【分析】(1)熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热;
(2)热传递发生的条件:两个物体之间有温度差,据此分析解答。
【解答】当烧杯中的冰块大部分熔化时,烧杯里面冰水混合物的温度仍然是0℃。如果试管中的冰温度低于0℃,它们会从烧杯中吸热,直到上升到0℃。当试管内的冰块达到0℃时,内外温度相同,不能继续从外面吸热,因此它们不会熔化,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
二、填空题
13.【答案】 (1)不变;固液共存
(2)升高;非晶体
【解析】【分析】(1)晶体有熔点,在熔化时虽然不断吸热但温度保持不变。晶体在熔化前,全部为固态;熔化后,全部为液体;熔化过程中,为固液混合态,根据乙图分析解答。
(2)非晶体没有熔点,熔化时不断吸热温度不断升高,根据丙图分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,固体a熔化过程中,继续加热,温度不变,此时a处于固液共存态。
(2)根据丙图可知,固体b熔化过程中温度升高,所以它属于一种非晶体。
14.【答案】 晶体;80;吸热
【解析】【分析】晶体在熔化时,不断吸热但温度不变,这个温度就是晶体的熔点,据此分析解答。
【解答】根据图像可知,该物质在熔化时有一段时间温度保持不变,因此该物质有熔点,熔点为80℃,为晶体。在熔化过程中吸热。
三、解答题
15.【答案】 (1)碎冰
(2)10
(3)积雪上洒盐降低了积雪的熔点,使积雪熔化
【解析】【分析】(1)在实验中,冰块的颗粒越小,受热越均匀,冰块的状态和温度变化越同步,越容易发现冰的熔化规律;
(2)晶体在熔化时温度保持不变,将结束熔化的时间与开始熔化的时间相减即可;
(3)晶体的凝固点越低,则越容易熔化,而不容易凝固,根据表格分析盐水浓度对积雪凝固点的影响即可。
【解答】(1)实验中宜选用碎冰;
(2)根据乙图可知,开始熔化的时间为5min,结束熔化的时间为15min,则冰熔化需要的时间:15min-5min=10min。
(3)根据表格可知,盐水的浓度越大,它的凝固点越低,则冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪的原因:积雪上洒盐降低了积雪的熔点,使积雪熔化。
四、实验探究题
16.【答案】 (1)天平(量筒) 温度计
(2)22.4%~26.1%范围内,食盐水的浓度越高,冰冻盐水的熔点也越高
(3)同意,熔点是物质的特性与质量无关。
【解析】【分析】(1)根据要测量的量选择测量工具;
(2)根据图像分析食盐水的熔点随浓度变化的规律;
(3)根据熔点的影响因素分析。
【解答】(1)根据题干描述可知,实验要测量一定质量的食盐水,还要测量凝固时的凝固点,因此需要测量工具有:天平和温度计;
(2)根据图像可知,当食盐水的浓度低于22.4%时,它的熔点随食盐水浓度的增大而降低;当食盐水的浓度大于22.4%时,它的熔点随食盐水浓度的增大而升高,因此能够证明小明的观点错误的依据是:22.4%~26.1%范围内,食盐水的浓度越高,冰冻盐水的熔点也越高;
(3)我同意小红的观点,理由是:熔点是物质的特性,与质量大小无关。