第二章 专题训练 物态变化实验探究
1.用如图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验:
时间 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 96 97 97 97 97
(1)小明认真进行实验,并根据实验数据作出了如图乙所示的温度随时间变化的图象。由此可知,水沸腾前温度上升的速度______;
A.先快后慢 B.先慢后快 C.均匀的
(2)分析实验数据可知,水的沸点是______℃,沸腾过程中______(选填“需要”或“不需要”)吸热;
(3)小明观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图丙中A、B所示,则图中______是水沸腾时的情况;气泡中的物质是______。
2.利用如图甲所示的实验装置探究“冰熔化时温度变化的规律”。
(1)在组装图甲中的实验器材时,需要按照______(填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装,便于调整石棉网的高度,确保能用酒精灯的______进行加热,提高效率;
(2)实验中不用冰块而用粉碎的冰沫,目的是______。在加热过程中,某时刻温度如图丙所示,读数方法正确的是______(选填“A”、“B”或“C”),其示数为______;
(3)如图乙中第9min时试管中的物质处于______状态,可知冰是______(填“晶体”或“非晶体”);
(4)如图丁所示,大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水会沸腾的是______。
3.如图是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用的器材规格完全相同,同时将水加热16min;
(1)除了图中指示的器材,还需一个重要的测量仪器是______;
(2)图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像;由图像可知水的沸点是______℃;
(3)请根据图像分析,小红从给水加热到水沸腾,所用时间较长的原因是______;
(4)如图丙中______是水沸腾时气泡的情况。
4.小明同学对冰加热,冰熔化成水直至沸腾。在此过程中他通过测量绘制了温度随时间变化的图象,如图甲所示。
(1)水沸腾时,小明观察到温度计的示数如图乙所示,则水的沸点是_______℃,说明当时的大气压___________1个标准大气压(选填“高于”、“低于”或“等于”)。
(2)冰在熔化过程中温度___________(选填“升高”、“降低”或“不变”),在图甲中BC段物质处于___________(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
5.在做“观察水的沸腾”实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材,按如图1所示进行实验。
(1)安装实验器材时,应按照_________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)图2中,温度计的示数为________℃。实验过程中气泡的变化有图A和图B两种情况,图___________是沸腾时气泡的变化情况;
(3)实验结束撤去酒精灯,细心的同学发现烧杯内的水未立即停止沸腾,请你分析出现此现象的原因:_________;
(4)三组同学都根据自己的实验数据描绘了图像(图3),通过对图像a、b、c的对比分析,可以得到缩短加热时间的方法:___________(写出一种即可)。还能发现液体沸腾过程的特点是:虽然液体不断吸热,但是温度___________。
6.小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)组装器材时,应先固定图甲中的_____(选填“A”或“B”);
(2)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小明在烧杯中倒入温水,温度计示数如图乙所示,此时温度计的示数为_____℃。
(3)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续3min后停止读数;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 93 96 98 98.6 99 99 99
①在第7min小明忘记记录数据,此时的水温应为_____℃;
②小明观察到:沸腾时水中气泡的情形为图丙中_____图(选填“C”或“D”);
③请你根据表格中的数据,在图丁所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像。_______
(4)分析表中数据可知,沸腾前水温升温快慢的特点是_____,其主要原因是:随着水的温度升高,_____(填字母)。
A.水的总量变化了
B.相同时间内水向外散热不同
C.相同时间内水和烧杯从酒精灯中吸热的多少不同
7.小红选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”,设计的实验装置如图甲所示。
(1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,目的是为了使试管内的物质 _______,石棉网的作用是 _______。
(2)将温度计正确插入蜂蜡和海波中,观察温度计示数时视线A、B、C如图乙所示,其中正确的是 _______,此时温度计的示数 _______℃。
(3)丙图是小红绘制的海波的熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波 _______(选填“吸收”或“放出”)热量,温度 _______(选填“升高”、“降低”或“不变”)。第10min海波处于 _______(选填“固”、“液”或“固液共存”)态。
(4)丁图是小红绘制的蜂蜡的熔化图像,蜂蜡在熔化过程中温度 _______(选填“升高”、“降低”或“不变”),此过程中蜂蜡 _______(选填“吸收”或“放出”)热量。
8.在“探究物质的熔化规律”的实验时,实验装置如图甲所示,实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。(当地气压为一个标准大气压)
(1)实验中对该物质采用的加热方法是______。
(2)试管内物质在加热过程中,某时刻温度如图乙所示,读数方法正确的是______(选填“A”、“B”或“C”),某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图象,则该物质是______(选填“晶体”或“非晶体”),DE段该物质处于______。(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)
(3)根据描绘的图象,该物质的熔点为______℃。
9.图甲是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)图甲实验装置的组装顺序应为______(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中某次温度计的示数如图乙,为______℃。请根据实验数据绘制水的温度随加热时间变化的图像______,由图可知本实验中水的沸点为______℃,实验室当时的大气压______(选填“高于”、“低于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98
(3)实验中发现温度计上部出现许多小水珠,这些小水珠是______形成的;
(4)撤去酒精灯后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是______;
(5)小强观察到:沸腾时水中气泡的情形为图丙中______图。(选填“A”或“B”)
10.保留水分是蔬菜和水果保鲜的一个方面,为了探究“影响蔬菜和水果水分散失快慢的因素”,小军同学作出了以下猜想:
猜想①:与蔬菜所处环境的温度有关;
猜想②:与蔬菜的表面积有关;
猜想③:与蔬菜表面空气的流动速度有关。
为了检验上述猜想是否正确,小军按图进行了4次实验(实验中的胡萝卜大小、形状完全相同,剖开的胡萝卜均为均匀剖开)。
(1)在上述实验中,实验C的探究方法不正确,原因是 ___________。
(2)这4次实验中,实验 ___________可验证猜想①是否正确,实验D可验证猜想 ________是否正确。(均填序号)
(3)在实验B中,发现剖开的胡萝卜比未剖开的胡萝卜干瘪,由此可得出的结论是:_________(写出一条即可)。
(4)小军突然想到:下雨后,大雨地面干得慢,小雨干得快。于是他猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下,把相同温度的水分别装入两只相同的玻璃杯中,一杯水多,一杯水少,实验发现水少的杯中没有水时,另一杯中还残留一些水,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的多少有关,水越少,蒸发越快。从得出结论环节看,根据“谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是 ___________(选填“正确”或“不正确”)的,理由是 ___________。
11.小明和小华在观察“碘锤”中物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为 800℃.碘的熔点为113.7 ℃。采用图中的两种方式加热,图甲中“碘锤”用水浴法加热, 你会看到瓶内出现_____,图乙直接用酒精灯加热,在上述实验中,小明同学猜想:固态碘可能是先变成液体,再变成气体,因为速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到。你认为图_______(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)的实验中不可能出现熔化过程,判断的依据是:__________。
12.小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)已知酒精灯火焰的温度约为400℃,标准大气下,碘的熔点为113.5℃。上述设计中,更合理的方案是______(选填“甲”或“乙”),此方案可防止碘发生______现象;
(2)为了进一步探究此类现象,小明用干冰(固态二氧化碳)进行了下列实验:在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气,如图丙所示。实验中,水中大量的气泡是由______形成的,水面上大量的白雾是由______形成的。看到的白雾会______(选填“上升”或“下沉”)。
参考答案
1.A 97 需要 A 水蒸气
2.自下而上 外焰 使冰受热均匀 B ﹣2℃ 固液共存 晶体 小于 C
3.秒表 99 水初温低 a
4.98 低于 不变 固液共存态 大于
5.自下而上 47 A 石棉网和烧杯底部的温度高于水的沸点,水能够继续吸热 适当减小水量(或适当提高水的初温) 保持不变
6.B 68 99 C 先快后慢 B
7.受热均匀 使烧杯底部受热均匀 B 42 吸收 不变 固液共存 升高 吸收
8.水浴法 B 晶体 液态 50 慢
9.自下而上 92 98 低于 液化 石棉网的温度高于水的沸点,水还会继续吸热 A
10.缺少变量,无法探究水分散失的快慢与哪个因素有关 A ③ 液体蒸发的快慢与液体的表面积有关 不正确 没有控制水的量相同
11.紫色的碘蒸汽 甲 水的沸点低于碘的熔点
12.乙 熔化 干冰吸热升华 水蒸气遇冷液化 下沉