第四章 4.3 探究熔化和凝固的特点]
一、选择题
1.深秋时节,自贡的气温不是很低,但我国北方却是滴水成冰的寒冷。对于滴水成冰这一过程,有关物态变化和吸、放热,下列说法中正确的是 ( )
A.物态变化是凝固,放出热量
B.物态变化是汽化,吸收热量
C.物态变化是熔化,吸收热量
D.物态变化是液化,放出热量
2.下列各组固体中都具有熔点的一组是 ( )
A.蜡、玻璃、松香 B.蜡、铝、玻璃
C.冰、铁、铝 D.冰、铁、松香
3.在如图图所示的“温度随时间变化”的图像中,能反映松香熔化特点的是( )
4.[2020·西宁] 如图图所示是某物质发生物态变化过程中的温度-时间图像,下列从图像中获取的信息正确的是 ( )
A.这种物质是晶体,其熔点是40 ℃
B.在0~5 min物质处于固液共存态
C.在BC段物质不放热,温度保持不变
D.在CD段物质处于液态
5.[2020·邵阳] 在1个标准大气压下,海波的熔点为48 ℃,则在1个标准大气压下,48 ℃的海波 ( )
A.处于固态 B.处于液态
C.处于固液共存态 D.以上都有可能
6.下列关于物质的熔化和凝固的说法中正确的是 ( )
A.各种固体都有熔点,不同固体的熔点不同
B.晶体熔化的温度叫熔点,不同的晶体熔点不同
C.同种晶体的熔点高于它的凝固点
D.晶体熔化过程要吸热,且温度不断升高
7.[2020·天津] 在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖里放几桶水,水结冰能使窖内温度不会太低。这是利用了水 ( )
A.熔化吸热 B.汽化放热
C.液化吸热 D.凝固放热
8.南极长城站是我国在南极建立的第一个考察基地,而南极气温最低可达-89.2 ℃,则当地应选用的温度计是 ( )
物质 固态煤油 固态酒精 固态汞
熔点/℃ -30 -117 -39
A.汞温度计 B.酒精温度计
C.煤油温度计 D.三种温度计都行
9.冬天下雪后路面有厚厚的积雪影响交通,为了让雪尽快熔化,人们常在路面积雪上喷洒盐水,这是因为 ( )
A.盐水使雪的熔点降低
B.盐水使雪的熔点升高
C.盐水使雪的温度升高
D.盐水使雪的温度降低
10.将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,凝固后得到具有金属特性的熔合物合金,这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断(加热条件可满足),不宜采用上述方法制取的合金是 ( )
金属 钠 镁 铝 铜 铁
熔点/℃ 97.7 649 660 1083 1525
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A.钠铜合金 B.钠铝合金
C.铝铜合金 D.铜铁合金
二、填空题
11.夏天在农贸市场卖海鲜产品的摊位上,经常看到摊主将冰块放在新鲜的海鲜产品上面用于保鲜,这主要是因为冰块有较低的温度和熔点,且冰在________(填物态变化名称)过程中要________(选填“吸收”或“放出”)热量。
12.寒冷的冬天,洗涤沾满油污的盘子,用温度较高的热水洗涤效果特别好。这是由于水温超过了油污的________而使油污________。
13.民间艺人制作“糖画”时,先将糖化成糖浆,用勺舀起糖浆在光滑的大理石板上绘制蝴蝶、鱼等图案,等石板上的糖浆________(选填“吸收”或“放出”)热量后就________成了如图图所示的栩栩如图图生的“糖画”。
14.如图图所示,造雪机将水注入专用喷嘴接触高压空气,将水分割成微小的粒子并喷到寒冷的空气中,这些微小的粒子(小水滴)________(填物态变化名称)成小冰晶落到地面,这就是人工造雪。发生该物态变化时会________(选填“吸”或“放”)热。
15.[2020·长沙] 小杰同学为了探究固体熔化时的温度变化规律,选用A、B两种物质进行实验,得到了这两种物质熔化时温度随时间变化的图像(如图图甲所示)。
(1)由图像可知,A、B两种物质中属于晶体的是________物质。
(2)用温度计测量该晶体物质的温度,某时刻示数如图图图乙所示,此时,该晶体物质的温度是________℃,处于________态。
16.一种聚乙烯材料可以在15~40 ℃范围内熔化和凝固,这种材料属于________(选填“晶体”或“非晶体”);把它掺在水泥里,制作储热地板和墙壁,可以起到调节室温的作用,这是因为气温高时,________ ;气温低时,________ 。
三、实验探究题
17.[2019·云南] 学习小组的同学用如图图甲所示的装置探究某种晶体熔化时温度变化的规律。
(1)图甲中的器材组装有一不当之处是________________________ 。实验中使晶体受热均匀的措施是 (写出一条即可)。
(2)待温度升高到40 ℃开始,每隔1 min记录一次温度计的示数,根据记录的数据得到如图图图乙所示的图像,则该晶体的熔点是________℃,熔化经历了________min。
(3)另一小组的同学发现,在该晶体熔化过程中撤去酒精灯,晶体还会继续熔化,原因是________________________ ,晶体可以继续________(选填“吸收”或“放出”)热量。
18.如图图甲所示,在0 ℃的室温下,小明将装有碎冰的试管放入盛有温水的烧杯中,探究“冰的熔化特点”。他用温度计分别测量试管中的冰和烧杯中水的温度变化,用停表测量所用时间并绘制出“温度-时间”变化图像如图图图乙所示。实验15 min后,发现试管中依然有部分碎冰。
(1)将装有碎冰的试管放入温水中加热,而不是用酒精灯对试管直接加热,这样做的好处有:
① ,
② 。
(2)如图图图丙所示为某时刻A温度计的示数,其示数为________ ℃。
(3)分析如图图图乙所示的图像可知:
①实验中冰熔化的时间为________min。
②10 min后,烧杯中________(选填“没有”或“有”)少量冰出现。
③15 min的实验过程中,试管中冰的质量变化特点是 。
答案
4.3 探究熔化和凝固的特点
1.A 滴水成冰,物质变化前为液态的水,变化后为固态的冰,根据物态变化的定义判断其发生的物态变化是凝固,放出热量。
2.C 蜡、玻璃、松香都是非晶体,都没有固定的熔点,故A不符合题意;蜡和玻璃是非晶体,没有固定的熔点,铝是晶体,有固定的熔点,故B不符合题意;冰、铁、铝都是晶体,都有固定的熔点,故C符合题意;松香是非晶体,没有固定的熔点,冰和铁是晶体,有固定的熔点,故D不符合题意。
3.D
4.A 通过图像可知,物质的温度随着时间的增加呈降低趋势,是物质的凝固过程,该物质凝固时有固定的凝固温度40 ℃,所以是晶体的凝固图像,同种晶体的熔点和凝固点是相同的,则此物质的熔点是40 ℃,故A正确;在0~5 min物质的温度持续下降,但还没有达到凝固点,此时物质处于液态,故B错误;BC段是晶体的凝固过程,凝固过程中物质放热但温度不变,故C错误;在CD段物质的温度持续下降,凝固已经完成,物质处于固态,故D错误。
5.D 海波是晶体,在熔点48 ℃时,海波有三种存在的可能:固态、固液共存态、液态,故D正确。
6.B 非晶体没有一定的熔点,也没有一定的凝固点;晶体在熔化过程中要吸热,但温度不变,这个温度叫做晶体的熔点,不同晶体的熔点不同;同一种晶体的熔点和它的凝固点是相同的。
7.D 菜窖里放几桶水,水结冰时能使窖内温度不会太低,这是因为水在凝固时放热,故D符合题意。
8.B 南极气温最低可达-89.2 ℃,应该选酒精为测温物质,因为酒精的凝固点是-117 ℃,低于南极的最低气温。
9.A
10.A 将铜和钠加热到1083 ℃,铜变成了液态,而钠在这时就会变成气态,不会熔合到一起,A错误;将铝和钠加热到660 ℃,都变成了液态,可以制成合金,B正确;将铝和铜加热到1083 ℃时,都变成了液态,可以制成合金,C正确;将铜和铁加热到1535 ℃时,都变成了液态,可以制成合金,D正确。
11.熔化 吸收 固态的冰块变为液态的水,是熔化现象,熔化过程中吸热,温度保持不变,熔化吸热具有制冷作用,所以夏天在农贸市场卖海鲜产品的摊位上,经常看到摊主将冰块放在海鲜产品上面用于保鲜。
12.熔点 熔化
13.放出 凝固
14.凝固 放
15.(1)A (2)58 液
(1)由图甲知,A物质的熔化图像有一段时间温度保持不变,所以A物质为晶体;B物质的熔化图像在熔化过程中温度不断升高,所以B物质为非晶体;(2)图乙中温度计的分度值为1 ℃,示数为58 ℃,晶体在熔化时保持48 ℃不变,所以该晶体的熔点为48 ℃,58 ℃时该物质已经熔化完成,处于液态。
16.非晶体 熔化吸热 凝固放热
17.(1)试管内晶体露出水面,受热不均匀
使用搅棒(或采用水浴法)
(2)48 5
(3)水的温度高于晶体的熔点 吸收
(1)实验采用了水浴法给试管内晶体加热,并且用搅棒不断搅拌,这样做的好处是可以使晶体受热均匀,但是实验装置试管内的晶体没有全部在水面以下,会使其受热不均匀。
(2)由图乙可知该晶体的熔点是48 ℃,熔化过程从第5 min开始到第10 min结束,总共持续了5 min。
(3)在该晶体熔化过程中撤去酒精灯,晶体还会继续熔化,原因是烧杯内水的温度高于试管内晶体的熔点,两者存在温度差,晶体可以继续吸收热量。
18.(1)①使冰受热均匀 ②冰的温度升高较慢,便于记录各个时刻的温度
(2)-4
(3)①5 ②没有 ③先不变再减小最后不变
(1)将装有冰的试管放入温水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热均匀,而且冰的温度上升速度较慢,便于记录各个时刻的温度。
(2)由图丙知,温度计的分度值为1 ℃,液柱在0 ℃以下,示数是-4 ℃。
(3)①由图乙知,冰从5 min开始熔化,到10 min时冰和水的温度相同,由于温度相同,冰不能继续吸热,所以不再熔化,所以熔化的时间为10 min-5 min=5 min;
②10 min后,烧杯中水的温度和冰的温度相同,都为0 ℃,达到水的凝固点,但水不能继续放热,水不会凝固,烧杯没有少量冰出现;
③由图乙知,0~5 min内,冰温度低于熔点,不会熔化,10~15 min冰到达熔点,继续吸热,会熔化,冰的质量减少,10~15 min冰和水的温度相同,冰不会继续吸热,不会继续熔化,所以冰的质量不变,综合分析15 min的实验过程中,试管中冰的质量变化特点是先不变再减小最后不变。