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04物态变化
【课程标准】
①理解物质的三态及其变化的特点,并能用图像描述这些 特点,如水的沸腾、晶体的熔化和凝固;知道物态变化伴 随着吸热和放热,并能将其应用于解释生活中常见的 现象。
②用物质粒子模型简要解释物质的三态变化,了解建立模 型的思想方法
【思维导图】
(
知识
●
逐点夯实
……
必备知识
系统梳理
基础
重落实
……
复习自修
)
识别熔化和凝固
1.物质从固态变为液态的过程叫熔化。
2.物质从液态变为固态的过程叫凝固。
3.熔点、凝固点
(1)晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点。液态晶体凝固时的温度叫做晶体的凝固点。冰的熔点为0℃。
(2)同一晶体,熔点和凝固点相同。
绘制晶体熔化图线(b)
1.解读图像
A:实验起始点的时间和温度。
AB:熔化前,固态物质吸收热量,温度升高。
B:转折点,物质温度达到熔点,开始熔化。
BC:熔化过程,物质吸收热量,温度保持不变。
C:转折点,物质熔化完成,开始升温。
CD:熔化后,液态物质吸收热量,温度升高。
2.从图像中可以得出晶体熔化的条件有两个:一是温度达到熔点,二是继续吸收热量。两个条件缺一不可。
3.晶体熔化和凝固过程中的特点
(1)晶体熔化过程中的特点:吸收热量,温度不变;
(2)晶体凝固过程中的特点:放出热量,温度不变。
晶体熔化时吸收的热量用来破坏晶体内部结构,使它由固态转化为液态。此时吸收热量,温度不升高。凝固时由液态转化为固态,重新形成晶体,此时放出热量,物体的温度不降低。
晶体处于熔点时的状态可能是固态,也可能是液态,还可能是固液共存状态。
物质在熔化和凝固过程中都伴随着吸热或放热,不管是晶体还是非晶体,熔化过程都需要吸热,凝固过程都需要放热。
知道晶体与非晶体的主要区别
固体分为晶体和非晶体两类。晶体和非晶体的主要区别是有无一定的熔点,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点。
晶体 非晶体
物质举例 海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属 松香、蜡、玻璃、沥青
熔化过程 吸热、温度保持不变 吸热、温度不断升高
凝固过程 放热、温度保持不变 放热、温度不断降低
熔点和凝固点 有 无
熔化条件 温度达到熔点;继续吸热 持续吸热
凝固条件 温度达到凝固点;继续放热 持续放热
熔化图像
凝固图像
汽化和液化
1.汽化
汽化是物质从液态变成气态的过程。汽化的两种形式为蒸发和沸腾。
2.蒸发、沸腾的概念
(1)蒸发是发生在液体表面的汽化现象。在任何温度下都会发生,是一种相对缓慢且吸热的汽化现象。
(2)沸腾是在一定温度下发生的、在液体表面和内部同时发生的、剧烈的汽化现象。
①液体沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,温度不变。
②液体沸腾发生的条件:温度达到沸点,并继续吸收热量。两个条件缺一不可。
(3)影响液体蒸发快慢的三个要素
因素 关系 应用举例
液体温度 温度越高,蒸发越快 夏天晾衣服干得比春天快
液体表面积 表面积越大蒸发越快 晒粮食时,把粮食摊开
液面空气流速 空气流速越大,蒸发越快 用吹风机吹干头发
液体蒸发的快慢还与液体自身的性质有关,不同的液体在相同的条件下蒸发的快慢是不一样的。
(4)蒸发的致冷作用
液体蒸发时要吸收热量,所以液体在蒸发时会导致周围环境或液体自身温度降低,这就是液体蒸发的致冷作用。
3.物质的液化现象和使气体液化的方法
(1)液化是指物质从气态变成液态的过程。
(2)使气体液化的方法有两种:降低温度和压缩体积(加大压强)。
任何气体在温度降到足够低时都可以液化,但是仅增大压强,不能使所有的气体液化。每种物质都存在一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质都不会液化,这个温度就是这种物质的临界温度。所谓“温度降到足够低”是指气体的温度要降低到临界温度以下。在常温下可以对临界温度较高的气体用增大压强的方法将其液化。
4.用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
(1)汽化的微观解释:由于微观粒子在永不停息地做无规则运动,处在液体表面的一些分子由于运动较快或能量较大,很容易离开液体成为气体,这就是蒸发的微观实质。如果液体的温度越高、表面积越大、液面上方空气流动速度越快,相同时间内就会有更多的液体中的分子离开液体成为气体,因而蒸发加快。当液体温度不断升高时,不仅液面的分子要离开液体,液体内部气泡壁上的分子也要离开液体并形成较大的气泡,这些气泡冲出液面并放出气体,这种液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象叫沸腾。
(2)液化的微观解释:气体温度降低时,分子的无规则运动变慢、能量减小,当遇到凝结核时,一些气态分子容易聚集在一起成为液体。压缩气体体积,使分子间的间隔减小,容易让气体分子凝集,成为液态。
升华和凝华
物质直接从固态变为气态的过程叫升华,物质直接从气态变为固态的过程叫凝华。
物态变化过程的吸热和放热
1.物态变化过程中需要吸收热量的有:熔化、汽化、升华。
2.物态变化过程中需要放出热量的有:凝固、液化、凝华。
1.水蒸气、白气、烟
水蒸气是无色无味的气体,眼睛是看不见水蒸气的;眼睛看到的白气不是水蒸气,而是小液滴;烟则是固体小颗粒的集合。
2.影响熔点、沸点的因素
(1)物质种类。熔点、沸点是物质的重要物理性质,它是物质的一种特性,不同物质的熔点、沸点一般是不相同的。这是决定物质熔点和沸点的内因。所以当物质的纯度发生改变时,它的熔点、沸点也就跟着改变。
(2)外加压强可以改变物质的熔点和沸点。
(
课堂
●
分类突破
……
精选考点
典例
研
析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一判断物态变化类型
[典例1]下列物态变化中,属于汽化现象的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,洒在地板上的水很快变干了
C.秋天,波晨的草叶上出现了露珠
D.冬天,湖面的水结成了冰
【答案】B
【解答】:A、冰雪消融,由固态变成液态,是熔化过程。故A不符合题意;
B、水变干了,由液态变成气态,是汽化现象中的蒸发过程。故B符合题意;
C、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故C不符合题意;
D、水结冰,由液态变成固态,是凝固过程。故D不符合题意。
故选:B。
【对点训练1】小然同学观察水在加热过程中温度随加热时间的变化情况:如图1,并记录有关数据如表:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 99 99 99 99
(1)水沸腾是 (填写物态变化的名称)现象;
(2)根据实验表格可知,实验中水的沸点是 ℃,沸点低于100℃,原因可能是当地气压 标准大气压(选填“低于”或“高于”);
(3)图2中能正确表示实验过程中水温变化的图像是 (填字母代号)。
【答案】(1)汽化;(2)99;低于;(3)A。
【解答】解:(1)沸腾是在液体表面和内部同时发生的一种剧烈的汽化现象;
(2)根据表中数据可知,水的温度到99℃时不再发生改变,因此水的沸点是99℃<100℃,所以此时的大气压小于一个标准大气压;
(3)水刚开始吸热温度会上升,温度达到沸点并且继续吸热时,水会沸腾,水沸腾时吸热温度不再变化,图2中能正确表示实验过程中水温变化的图象是A。
故答案为:(1)汽化;(2)99;低于;(3)A。
题型二晶体熔化和凝固的实验和图像分析
[典例2]甲、乙两盆水中都有冰块,甲盆放在阳光下,乙盆放在阴凉处,但两盆里的冰都未熔化完,则( )
A.甲盆里的水温比乙盆高
B.甲盆里的水温比乙盆低
C.甲、乙两盆里的水温相同
D.无法判断
【答案】C
【解答】解:甲、乙两盆水里的冰块都未完全熔化,说明两盆水里都是冰水混合物,不论质量大小,冰水混合物的温度都是0℃,所以两盆水的温度相等,故故ABD错误、C正确。
故选:C。
【对点训练2】如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.在t=5min时,该物质处于液态
B.在BC段,该物质不吸热
C.该物质是非晶体
D.该物质的凝固点是45℃
【答案】D
【解答】解:AC、如图,有一段时间吸热温度不变,所以该物质是晶体,从3min开始熔化,到6min结束,故在t=5min时,该物质处于熔化过程,处于固液共存状态,故AC错误;
B、在BC段,处于熔化过程,晶体熔化过程吸热,但温度不变,故B错误;
D、由图象知,该物质EF段为凝固过程,凝固对应的温度是45℃,故凝固点为45℃,故D正确。
故选:D。
题型三物态变化条件及特点
[典例3](2023 姑苏区校级一模)如图积雪初融后,在某停车场上出现了一个个“雪馒头”,甚为奇特。雪堆正下方是方形地砖,每块方形地砖周围是条形砖。气象专家调研发现:四周条形砖比中间方形地砖具有更好的导热性和渗水性。关于形成“雪馒头”景观的解释肯定不合理的是( )
A.空气温度较低是“雪馒头”得以保留的原因之一
B.方形地砖导热性差是形成“雪馒头”景观的原因之一
C.地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递,使条形砖上的雪更易熔化
D.太阳辐射导致条形砖上方的雪比方形地砖上方的雪更易熔化
【答案】D
【解答】解:A、“雪馒头”是固态积雪,空气温度较低,低于雪的熔点,积雪长时间不能熔化,才会出现这一现象,故A正确;
B、方形地砖导热性差,使得地面温度不同,温度较高处积雪熔化,形成“雪馒头”现象,故B正确;
C、地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递,使条形砖温度较高,积雪更易熔化,故C;
D、太阳对条形砖和方形地砖的辐射相同,故D错误。
故选:D。
【对点训练3】在炎热夏季无风的环境中,剥出冰棒后可以看到冰棒周围会冒“白气”,小明和小强分别画出甲、乙两幅图来反映冰棒周围“白气”的情形。则下列有关物态变化过程和现象的说法,正确的是( )
A.图甲符合实际,“白气”属于液化现象
B.图乙符合实际,“白气”属于汽化现象
C.吃冰棒解热是液化过程,需要放出热量
D.冰棒从冰箱拿出后,包装袋上出现的“白霜”属于凝华现象
【答案】D
【解答】解:AB、冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气液化而成的小水滴,“白气”的密度大于空气密度,“白气”应下降不应上升,故AB错误;
C、吃冰棒解热是熔化过程,需要吸收热量,故C错误;
D、包装袋上出现的“白霜”是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,属于凝华现象,故D正确。
故选:D。
题型四 影响沸点的因素
[典例4](2023 祁东县模拟)“降温沸腾”的实验:在玻璃瓶内倒入半瓶水,在微波炉里加热,当瓶子里的水大量沸腾时,立即关掉微波炉,带上绝热手套,取出瓶子并盖紧盖子后,发现水停止沸腾。在瓶盖上放上冰块,如图,又可以看到水重新沸腾。下列分析正确的是( )
A.液体沸腾可在任何温度且不需要吸热
B.水会重新沸腾是它吸收了冰块放出的热量
C.瓶内水上方压强降低,从而使水的沸点降低
D.放置冰块,瓶内气体的温度降低,水蒸气会凝华形成小水珠
【答案】C
【解答】解:A、液体沸腾需要达到沸腾且继续吸热,故A错误;
BC、水重新沸腾时因为放置冰块后,瓶内水上方气压降低,水的沸点降低,故B错误,C正确;
D、水蒸气变为小水滴,是由气态变为液态,属于液化现象,故D错误。
故选:C。
【对点训练4】(2023春 荔湾区校级期中)如图所示,将电子温度计放进热水中,用抽气机抽出玻璃罩中的空气,发现水产生大量气泡,上升到水面破裂,读出这瞬间热水温度为82℃,则( )
气压/(×105Pa) 水的沸点/℃
1.01 100
0.71 90
0.44 80
0.36 75
A.气压越高、沸点越低
B.玻璃罩内气压一定是0.44~0.71×105Pa
C.玻璃罩内气压可能低于0.44×105Pa
D.沸腾属于液化的其中一种方式
【答案】B
【解答】解:A、气压越高、沸点越高,故A错误;
BC、读出这瞬间热水温度为82℃,由表知,玻璃罩内气压一定是0.44~0.71×105Pa,故B正确,C错误;
D、沸腾属于汽化的方式之一,故D错误。
故选:B。
题型五:汽化和液化的特点
[典例5](2023春 鼓楼区校级期中)如图,古代青铜器铸造时,用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,下列说法正确的是( )
A.液态铜冷却成固态铜是凝华现象
B.液态铜冷却成固态铜时需要吸收热量
C.工匠身上的汗水汽化时需要吸热
D.用完的石杓放入水中时,水面上出现的“白气”是水蒸气
【答案】C
【解答】解:AB、液态铜倒入陶范冷却成青铜器,是液态的铜凝固为固态,凝固放热,故AB错误;
C、工匠身上的汗水不断汽化,汽化过程中吸热,故C正确;
D、刚用过的石杓放入水中出现的“白气”,白气是水蒸气液化形成的小水滴,故D错误。
故选:C。
【对点训练5】人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的热水烫伤严重得多”。小柯认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样,但100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还需放出热量。对此,小柯设计了以下实验证明自己的观点。
【实验过程】(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A.②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于tl.(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生 (填物态变化名称)的结果。
(2)t2高于tl的原因是 。
(3)小江认为因未设置对照,小柯的实验还不足以证明他的观点,请你帮助小柯设计后续实验方案(要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果): 。
【解答】解:
(1)将水蒸气通入装有冷水的双层玻璃真空保温杯中,水蒸气受冷就会液化,形成水,所以杯中通入的水蒸气后水面会上升;
(2)水蒸气的温度高于水的温度,降温过程中就会放热,水蒸气温度降低后发生了液化,液化过程又放出了热量,冷水吸收热量,冷水的温度升高;
(3)为了证明液化放热,应另取一个相同的双层玻璃真空保温杯,在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同,温度为t1的冷水,然后再倒入100℃的开水直至与第一个保温杯中水面相平,摇匀后测出此保温杯中水温t并与t2比较,t2高于t,得出水蒸气液化放热。
故答案为:(1)液化;(2)水蒸气液化过程和降温过程都放出热量且被水吸收,所以水温升高;(3)再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同,温度为t1的冷水,然后再倒入100℃的开水直至与第一个保温杯中水面相平,摇匀后测出此保温杯中水温t并与t2比较,t2高于t,得出水蒸气液化放热。
(
课时
●
过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1.(2023 青海)雪融化成水,是哪种物态变化( )
A.熔化 B.液化 C.汽化 D.升华
【答案】A
【解答】解:雪是固体,水是液体,固态的雪变为液态的水,是熔化现象。
故选:A。
2.(2023 乐山)2022年北京冬奥会国家速滑馆采用新技术打造“最美的冰”,其原理中有一步骤是将液态二氧化碳打入地板管道,液态二氧化碳在管道中流动并迅速变为气态。这一步骤中发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.汽化
【答案】D
【解答】解:液态二氧化碳在管道中流动并迅速变为气态,是汽化现象。
故选:D。
3.(2023 长沙二模)如图是“泼水成冰”的游戏。该游戏需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境下才能成功。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是( )
A.用滚烫的开水而不用冷水是因为冷水在极寒环境下不能蒸发
B.图中水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶
C.和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有雾的形成
D.开水提供水蒸气的物态变化过程是汽化,汽化需要放热
【答案】B
【解答】解:A、用滚烫的开水而不用冷水是因为开水更容易汽化为水蒸气,在短时间内能提供大量的水蒸气,故A错误;
B、图中的水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶,故B正确;
C、泼水成冰”形成原理是水蒸气的凝华现象,雾是水蒸气的液化现象,故C错误;
D、开水提供水蒸气的物态变化过程是汽化,汽化需要吸热,故D错误。
故选:B。
4.(2023 乾安县校级三模)小红想给物品消毒。通过查询“国家卫健委”印发的《消毒剂使用指南》得知,用75%的酒精消毒时,需
要擦拭物体表面,并让酒精作用3min,小红为了让酒精蒸发更缓慢,下列正确的措施是( )
A.擦拭酒精后把物品放在通风处
B.擦拭酒精后把物品放在向阳处
C.擦拭酒精后用吹风机热风吹干
D.擦拭酒精后把物品放入密封袋
【答案】D
【解答】解:A.擦拭酒精后把物品放在通风处,加快液体上方空气流动的速度,加快蒸发,故A不合题意;
B.擦拭酒精后把物品放在向阳处,提高液体温度,加快液体蒸发,故B不合题意;
C.擦拭酒精后用吹风机热风吹,提高液体温度和加快液体上方空气流动的速度,加快蒸发,故C不合题意;
D.擦拭酒精后把物品放入密封袋,减慢液体上方空气流动的速度,减慢蒸发,故D符合题意。
故选:D。
5.(2023 江城区二模)水是人类环境的重要组成部分。水通过吸热、放热在固态、液态、气态三种状态间转化,如图所示。已知甲是水,则( )
A.乙是冰
B.由丙到甲的过程放热
C.由乙到丙是凝华过程
D.由乙到丙的过程物体内能增加
【答案】C
【解答】解:A、由图可知:甲是水,水吸热汽化变为乙,所以乙是水蒸气,故A错误;
B、水蒸气放热凝华变为丙,所以丙是冰,由丙到甲的过程是升华,需要吸热,故B错误;
CD、由乙到丙的过程水蒸气变成冰,是凝华现象,内能减少,故C正确,D错误。
故选:C。
6.(2023 红山区二模)如图所示,图为关于“55℃”水杯的图片,将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55℃并在一定时间内保持温度不变,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒。关于这的说法中正确的是( )
A.这种颗粒是非晶体
B.这种颗粒是晶体
C.水温高于55℃时颗粒会升温
D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒一定是熔化过程
【答案】B
【解答】解:AB、由题意可知,将沸水倒入“55℃”水杯后摇一摇,便可使水温快速变为55℃,并在一定时间内保持温度不变,说明这种颗粒由固体变为液体时吸热但温度保持不变,所以这种颗粒是晶体,故A错误,B正确;
C、晶体有固定的熔点,熔化过程中吸热,温度保持不变,所以水温高于55℃时,颗粒会熔化,温度保持不变,故C错误;
D、在一定时间内保持温度不变时这种颗粒可能是熔化过程,也可能是凝固过程,故D错误。
故选:B。
7.(2023春 盐城期中)如图甲所示,将装有液态海波的大试管放入室温的水中,根据温度计A和B的示数,绘制了海波和水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,由图像可知,在第2min时,大试管内的海波处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”),实验中判断试管内物质开始凝固的依据是 (选填“温度保持不变”或“有固体出现”),第8~10min之间海波的凝固 (选填“一直继续”或“已经停止”)。
【答案】液;有固体出现;已经停止。
【解答】解:由图象可知,在第2min时,大试管内的海波还没有凝固,处于液态,此过程中,海波不断放热;当试管内的物质有固体出现时,说明开始凝固;第8~10min之间海波的温度和水的温度相等,不会发生热传递,故海波的凝固已经停止。
故答案为:液;有固体出现;已经停止。
8.(2023 合肥二模)中科院合肥研究院等离子体所,有“人造太阳”之称的我国可控热核聚变实验设施EAST全超导托卡马克装置(东方超环),其超导线圈工作时所需的低温环境主要使用液氮制冷获得。液氮在常压下的沸点为﹣196℃,当液氮 (填“物态变化名称”)时会吸收周围环境大量热量,从而实现制冷效果。
【答案】汽化。
【解答】解:在常温下,液氮会汽化为气体,会吸收周围环境大量热量,从而实现制冷效果。
故答案为:汽化。
9.(2023春 夏津县期末)热打印属于一种特殊打印,是传统打印技术的一次突破。热打印出来的图象色彩鲜艳,层次丰富。热打印是在高温下,使转鼓上的固体颜料受热 成气体,然后气体喷射到物体的表面,温度降低后会发生 ,即形成色彩亮丽的图象。(均填物态变化名称)
【答案】升华;凝华。
【解答】解:热打印是高温下,使转鼓上的固体颜料受热升华为气态,气体喷射到物体的表面,温度降低后会发生凝华现象,形成色彩亮丽的图像。
故答案为:升华;凝华。
10.如图,在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以观察到的现象是 ,说明液体沸点随气压的减小而 (选填“升高”或“降低”),大气压随海拔的升高而 ,所以在高山上用普通的锅无法煮食物。
【答案】水会重新沸腾;降低;降低。
【解答】解:在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可使瓶中的水蒸气遇冷液化,放出热量,使瓶中水重新沸腾;气压降低,液体的沸点也随之降低;大气压随海拔的升高而降低,所以高山上气压比较低,使水的沸点降低,用普通的锅无法煮食物,要用高压锅。
答案为:水会重新沸腾;降低;降低。
11.(2023 朝阳)如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置。
(1)图甲器材合理的安装顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)图乙是根据实验过程中记录的数据绘制的图象,可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);第4分钟时的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第8分钟时的内能。
(3)持续加热,烧杯内的水沸腾后试管里的水 (选填“会”或“不会”)沸腾,理由是 。
【答案】(1)自下而上;(2)晶体;小于;(3)不会;烧杯中的水沸腾后,温度不再升高,试管中的水温能达到沸腾的温度,但不能继续吸热,所以不会沸腾。
【解答】解:(1)酒精灯加热时用外焰加热,要先放酒精灯,根据外焰的高度确定石棉网的高度,再放烧杯,确定试管的高度,最后放入温度计,根据自下而上的顺序安装;
(2)由图像知冰有固定的熔点,所以说冰是晶体;
由图乙可知,随着时间的增长,物体吸热越多,内能越大,故在4分钟时具有的内能小于在8分钟时的内能;
(3)烧杯中的水沸腾后,温度不再升高,试管中的水温能达到沸腾的温度,但不能继续吸热,所以不会沸腾。
故答案为:(1)自下而上;(2)晶体;小于;(3)不会;烧杯中的水沸腾后,温度不再升高,试管中的水温能达到沸腾的温度,但不能继续吸热,所以不会沸腾。
12.(2023 东莞市校级一模)在化学课上小明学习到工业中酒精提纯都是采用蒸馏法。他想:为什么不依据水和酒精的凝固点不同而将水和酒精分开呢?为此,他利用家中电冰箱的冷冻室做了如下实验:将水和少量酒精混合后放入冰箱的冷冻室,每隔2min用温度计测一次混合物的温度,并观察其状态。小明发现直到混合液全部变成固态后也没有把酒精和水分离开。小明根据实验数据作出水和酒精混合物的温度随时间变化的图像如图甲所示。
(1)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时温度是 ℃
(2)蒸馏法提纯酒精主要依据水和酒精的 不同。
(3)第22min时混合液处于 (选填“固体”“液体”或“固液共存”)状态。
(4)从第12min到第16min混合液的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)该实验说明在水中加入酒精后,凝固点会 。小明由此联想到在寒冷的冬天,为了让路上的积雪熔化,护路工人采取在雪地上撒盐的方法,可使雪在较低气温下熔化,这是因为撒盐后雪的熔点 了。(均选填“升高”或“降低”)
【答案】(1)2;(2)沸点;(3)固体;(4)减小;(5)下降;降低。
【解答】解:(1)如图乙所示,温度计分度值是1℃,液柱在0℃以上,温度计示数为2℃。
(2)蒸馏法提纯酒精,主要依据水和酒精的沸点不同来实现物质分离。
(3)通过图甲可知,实验过程中,水和酒精的混合液的凝固过程共用了20min﹣10min=10min,则第22min时混合液处于固体状态。
(4)凝固过程中有固定的凝固温度,从第12min到第16min混合液的温度不变,放出热量,则从第12min到第16min混合液的内能减小。
(5)通过图甲可知,混合液在凝固时保持﹣6℃不变,即凝固点是﹣6℃,水在1标准大气压下的凝固点是0℃,该实验说明在水中加入酒精后,凝固点会降低。寒冷的冬天,为了让路上积雪熔化,护路工人采取在雪地上撒盐的方法,撒盐后雪的熔点降低,可使雪在较低气温下熔化。
故答案为:(1)2;(2)沸点;(3)固体;(4)减小;(5)下降;降低。
13.高压锅(图1)是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气
体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g。
(1)求使用高压锅时锅内气体最大压强。(写出计算过程)
(2)对照图2来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到 ℃.(大气压值取1.0×105Pa)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)安全阀对出气孔产生的压力:F=G=mg=84×10﹣3kg×10N/kg=0.84N;s=12mm2=12×10﹣6m2,
安全阀对出气孔产生的压强:p===0.7×105Pa,
锅内气压:p'=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa。
(2)从沸点﹣气压图象上得出高压锅内温度:t=116℃。
故答案为:(1)见解析;(2)116。
14.(2021 乌拉特中旗二模)同学们看到冬天环卫工人会在冰雪路面上撒工业盐,于是准备探究含盐冰的熔化特点。实验小组制得了质量相同的纯冰、淡盐冰、浓盐冰,将冰弄碎后放入烧杯,碎冰中插入温度计,利用图甲所示装置在相同温度环境下进行实验,通过测量,得到三条温度随时间变化的图像。
(1)实验时没有用酒精灯对碎冰块进行加热,可是冰块仍然熔化了,原因是 。
(2)分析乙图像可知,淡盐冰的熔点是 ℃,含盐浓度越高的冰,熔化的温度越 。
(3)若相同时间吸收的热量相同,由图乙可知,纯冰与淡盐冰的比热容之比为 。
【答案】(1)室内温度高于冰的熔点;(2)﹣3;低;(3)8:5。
【解答】解:(1)若实验装置没有用酒精灯对碎冰块进行加热,可是冰块仍然熔化了,原因是室内温度高于冰的熔点;
(2)由图象可知:淡盐冰温度为﹣3℃时,冰才开始熔化,温度保持﹣3℃不变,故淡盐冰的熔点为﹣3℃;含盐浓度越高的冰,熔化的温度越低;
(3)由图象可知,将纯冰与淡盐冰加热到刚好熔化所用时间分别为20min、10min,因加热条件相同,则在该过程中纯冰与淡盐冰吸收热量之比为2:1;将纯冰与淡盐冰加热到刚好熔化时,二者升高的温度分别为:Δt纯冰=0℃﹣(﹣15℃)=15℃,Δt淡盐冰=﹣3℃﹣(﹣15℃)=12℃,
则,解得c纯冰:c淡盐冰=8:5。
故答案为:(1)室内温度高于冰的熔点;(2)﹣3;低;(3)8:5。
15.(2023 姑苏区模拟)小明想探究水中加入别的物质后,会否对水的凝固点产生影响,为此,他向水中加盐制成盐水,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,小明观察盐水状态、测出温度,并根据记录的数据作出了温度﹣时间图像如图甲所示。
(1)从图像可以看出盐水的凝固过程用了 分钟;第一个10min内,盐水的温度降低了 ℃;凝固过程 (吸收/放出)热量,盐水结成的盐冰是 。(晶体/非晶体)
(2)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 。(增多/减少/不变)
(3)实验中盐水的凝固点为 ℃。为了交通安全,人们常在不能及时熔化的积雪地面上撒融雪剂(如图丙所示),常用融雪剂的成分是工业用盐(非食用盐),请解释融雪剂可加快积雪熔化的原因是 。
【解答】解:(1)从图像可知:物质凝固时有固定的凝固温度,所以该物质是晶体,温度不变的BC段即为其凝固过程,共用了20min﹣10min=10min;
第一个10min内,盐水的温度降低了4℃﹣(﹣2℃)=6℃;
从图像可知该晶体在凝固过程中温度保持不变,凝固过程不断放出热量;
(2)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是﹣2℃,冰水混合物会向盐冰水混合物放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,冰水混合物中的冰会变多;
(3)晶体凝固时保持不变的温度即为凝固点,所用该物质的凝固点是﹣2℃,
又知:水的凝固点是0℃,与水相比,盐水的凝固点变低;严寒的冬天,地面上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全,人们采取在雪地上撒盐的方法,降低了雪的熔点,可使雪在较低气温下熔化。
故答案为:(1)10;6;放出;晶体;(2)增多;(3)﹣2;盐水的熔点比水的熔点低。
1.(2021 永春县校级自主招生)如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置,在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时( )
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃
B.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
D.甲、乙瓶中水都不沸腾
【答案】D
【解答】解:因为水在标准大气压下的沸点是100℃,所以槽中水沸腾时温度是100℃,并保持不变。甲瓶中水从槽内水中吸热,温度升高直到100℃,这样甲瓶中的水温也能达到沸点,不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等,甲瓶中的水就无法吸热,当然不能沸腾。
虽然乙瓶中水温同样可达到100℃,但乙瓶上端封闭,瓶内气压大于标准大气压。因为液体沸点随液面上气压的增大而增大,所以乙瓶中水的沸点高于100℃.这样乙瓶中水温达不到沸点,不能沸腾。
故选:D。
2.如右图所示,容器底部放水,水上面浮有一层沸点比水高的油,如果对容器底部加热,则下列说法正确的是( )
A.水先沸腾,油后沸腾,但水和油同时蒸发
B.开始油蒸发,水不蒸发,然后同时沸腾
C.油蒸发,水不蒸发,然后同时沸腾
D.油蒸发,水不蒸发,直到水全汽化后,油沸腾
【答案】D
【解答】解:由于液体在任何温度下都能蒸发,故在开始加热时,上层的油会发生蒸发现象,同时由于油膜的覆盖,使得油下面的水无法蒸发,但随着加热,当将水加热到100℃后,再加热水就沸腾了,即发生汽化,由于水沸腾后温度不再升高,且水的沸点小于油的沸点,故此时油不会沸腾,直到水全部汽化完后,油的温度才能升高,即当温度升到油的沸点时,再加热,油才可以沸腾。
故选:D。
3.中华诗词蕴含着丰富的物理知识,以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
B.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“霜叶红于二月花”,霜的形成是凝华现象,需要吸热
D.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
【答案】A
【解答】解:A、“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热,故A正确;
B、斜月沉沉藏海雾,雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,需要放热,故B错误;
C、“霜叶红于二月花”,霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,凝华放热。故C错误;
D.“已是悬崖百丈冰”,冰是水凝固形成的,是凝固现象,需要放热,故D错误。
故选:A。
4.装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间,把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中有一大半的水结成了冰,此时小瓶中的水( )
A.只有表面的水结冰 B.都没结冰
C.都已结冰 D.有一半的水结成冰
【答案】B
【解答】解:烧杯里是冰水混合物,温度为零度。要让小瓶里的水结冰,小瓶里的水在达到零度后还必须被吸收掉凝固所需放出的热量,既然小瓶外面的水也是零度,小瓶中水不能放热,所以不结冰。
故选:B。
5.干冰(固态二氧化碳)放入铝罐里一段时间,铝罐外壁结了一层霜,这层霜是由 (说明什么地方的什么物质)经过 (填一种物态变化名称)形成的;寒冬,坐满人的汽车门窗紧闭,水蒸气 (填一种物态变化名称)成小水珠附着在玻璃车窗上,水蒸气变成水珠的过程 (选填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”),水珠出现在车窗的 (选填“内侧”或“外侧”)。
【解答】解:固态干冰变成气态二氧化碳是升华过程,需要吸收大量的热量,使周围温度降低,此时空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶,这就使罐外壁结了一层霜,属凝华现象。
寒冬,车内水蒸气温度较高,遇到温度较低的玻璃,会对其放热液化形成小水珠,小水珠出现在车窗的内侧。
故答案为:空气中水蒸气;凝华;液化;放热;内侧。
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04物态变化
【课程标准】
①理解物质的三态及其变化的特点,并能用图像描述这些 特点,如水的沸腾、晶体的熔化和凝固;知道物态变化伴 随着吸热和放热,并能将其应用于解释生活中常见的 现象。
②用物质粒子模型简要解释物质的三态变化,了解建立模 型的思想方法
【思维导图】
(
知识
●
逐点夯实
……
必备知识
系统梳理
基础
重落实
……
复习自修
)
识别熔化和凝固
1.物质从固态变为液态的过程叫熔化。
2.物质从液态变为固态的过程叫凝固。
3.熔点、凝固点
(1)晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点。液态晶体凝固时的温度叫做晶体的凝固点。冰的熔点为0℃。
(2)同一晶体,熔点和凝固点相同。
绘制晶体熔化图线(b)
1.解读图像
A:实验起始点的时间和温度。
AB:熔化前,固态物质吸收热量,温度升高。
B:转折点,物质温度达到熔点,开始熔化。
BC:熔化过程,物质吸收热量,温度保持不变。
C:转折点,物质熔化完成,开始升温。
CD:熔化后,液态物质吸收热量,温度升高。
2.从图像中可以得出晶体熔化的条件有两个:一是温度达到熔点,二是继续吸收热量。两个条件缺一不可。
3.晶体熔化和凝固过程中的特点
(1)晶体熔化过程中的特点:吸收热量,温度不变;
(2)晶体凝固过程中的特点:放出热量,温度不变。
晶体熔化时吸收的热量用来破坏晶体内部结构,使它由固态转化为液态。此时吸收热量,温度不升高。凝固时由液态转化为固态,重新形成晶体,此时放出热量,物体的温度不降低。
晶体处于熔点时的状态可能是固态,也可能是液态,还可能是固液共存状态。
物质在熔化和凝固过程中都伴随着吸热或放热,不管是晶体还是非晶体,熔化过程都需要吸热,凝固过程都需要放热。
知道晶体与非晶体的主要区别
固体分为晶体和非晶体两类。晶体和非晶体的主要区别是有无一定的熔点,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点。
晶体 非晶体
物质举例 海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属 松香、蜡、玻璃、沥青
熔化过程 吸热、温度保持不变 吸热、温度不断升高
凝固过程 放热、温度保持不变 放热、温度不断降低
熔点和凝固点 有 无
熔化条件 温度达到熔点;继续吸热 持续吸热
凝固条件 温度达到凝固点;继续放热 持续放热
熔化图像
凝固图像
汽化和液化
1.汽化
汽化是物质从液态变成气态的过程。汽化的两种形式为蒸发和沸腾。
2.蒸发、沸腾的概念
(1)蒸发是发生在液体表面的汽化现象。在任何温度下都会发生,是一种相对缓慢且吸热的汽化现象。
(2)沸腾是在一定温度下发生的、在液体表面和内部同时发生的、剧烈的汽化现象。
①液体沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,温度不变。
②液体沸腾发生的条件:温度达到沸点,并继续吸收热量。两个条件缺一不可。
(3)影响液体蒸发快慢的三个要素
因素 关系 应用举例
液体温度 温度越高,蒸发越快 夏天晾衣服干得比春天快
液体表面积 表面积越大蒸发越快 晒粮食时,把粮食摊开
液面空气流速 空气流速越大,蒸发越快 用吹风机吹干头发
液体蒸发的快慢还与液体自身的性质有关,不同的液体在相同的条件下蒸发的快慢是不一样的。
(4)蒸发的致冷作用
液体蒸发时要吸收热量,所以液体在蒸发时会导致周围环境或液体自身温度降低,这就是液体蒸发的致冷作用。
3.物质的液化现象和使气体液化的方法
(1)液化是指物质从气态变成液态的过程。
(2)使气体液化的方法有两种:降低温度和压缩体积(加大压强)。
任何气体在温度降到足够低时都可以液化,但是仅增大压强,不能使所有的气体液化。每种物质都存在一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质都不会液化,这个温度就是这种物质的临界温度。所谓“温度降到足够低”是指气体的温度要降低到临界温度以下。在常温下可以对临界温度较高的气体用增大压强的方法将其液化。
4.用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
(1)汽化的微观解释:由于微观粒子在永不停息地做无规则运动,处在液体表面的一些分子由于运动较快或能量较大,很容易离开液体成为气体,这就是蒸发的微观实质。如果液体的温度越高、表面积越大、液面上方空气流动速度越快,相同时间内就会有更多的液体中的分子离开液体成为气体,因而蒸发加快。当液体温度不断升高时,不仅液面的分子要离开液体,液体内部气泡壁上的分子也要离开液体并形成较大的气泡,这些气泡冲出液面并放出气体,这种液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象叫沸腾。
(2)液化的微观解释:气体温度降低时,分子的无规则运动变慢、能量减小,当遇到凝结核时,一些气态分子容易聚集在一起成为液体。压缩气体体积,使分子间的间隔减小,容易让气体分子凝集,成为液态。
升华和凝华
物质直接从固态变为气态的过程叫升华,物质直接从气态变为固态的过程叫凝华。
物态变化过程的吸热和放热
1.物态变化过程中需要吸收热量的有:熔化、汽化、升华。
2.物态变化过程中需要放出热量的有:凝固、液化、凝华。
1.水蒸气、白气、烟
水蒸气是无色无味的气体,眼睛是看不见水蒸气的;眼睛看到的白气不是水蒸气,而是小液滴;烟则是固体小颗粒的集合。
2.影响熔点、沸点的因素
(1)物质种类。熔点、沸点是物质的重要物理性质,它是物质的一种特性,不同物质的熔点、沸点一般是不相同的。这是决定物质熔点和沸点的内因。所以当物质的纯度发生改变时,它的熔点、沸点也就跟着改变。
(2)外加压强可以改变物质的熔点和沸点。
(
课堂
●
分类突破
……
精选考点
典例
研
析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一判断物态变化类型
[典例1]下列物态变化中,属于汽化现象的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,洒在地板上的水很快变干了
C.秋天,波晨的草叶上出现了露珠
D.冬天,湖面的水结成了冰
【对点训练1】小然同学观察水在加热过程中温度随加热时间的变化情况:如图1,并记录有关数据如表:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 99 99 99 99
(1)水沸腾是 (填写物态变化的名称)现象;
(2)根据实验表格可知,实验中水的沸点是 ℃,沸点低于100℃,原因可能是当地气压 标准大气压(选填“低于”或“高于”);
(3)图2中能正确表示实验过程中水温变化的图像是 (填字母代号)。
题型二晶体熔化和凝固的实验和图像分析
[典例2]甲、乙两盆水中都有冰块,甲盆放在阳光下,乙盆放在阴凉处,但两盆里的冰都未熔化完,则( )
A.甲盆里的水温比乙盆高
B.甲盆里的水温比乙盆低
C.甲、乙两盆里的水温相同
D.无法判断
【对点训练2】如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.在t=5min时,该物质处于液态
B.在BC段,该物质不吸热
C.该物质是非晶体
D.该物质的凝固点是45℃
题型三物态变化条件及特点
[典例3](2023 姑苏区校级一模)如图积雪初融后,在某停车场上出现了一个个“雪馒头”,甚为奇特。雪堆正下方是方形地砖,每块方形地砖周围是条形砖。气象专家调研发现:四周条形砖比中间方形地砖具有更好的导热性和渗水性。关于形成“雪馒头”景观的解释肯定不合理的是( )
A.空气温度较低是“雪馒头”得以保留的原因之一
B.方形地砖导热性差是形成“雪馒头”景观的原因之一
C.地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递,使条形砖上的雪更易熔化
D.太阳辐射导致条形砖上方的雪比方形地砖上方的雪更易熔化
【对点训练3】在炎热夏季无风的环境中,剥出冰棒后可以看到冰棒周围会冒“白气”,小明和小强分别画出甲、乙两幅图来反映冰棒周围“白气”的情形。则下列有关物态变化过程和现象的说法,正确的是( )
A.图甲符合实际,“白气”属于液化现象
B.图乙符合实际,“白气”属于汽化现象
C.吃冰棒解热是液化过程,需要放出热量
D.冰棒从冰箱拿出后,包装袋上出现的“白霜”属于凝华现象
题型四 影响沸点的因素
[典例4](2023 祁东县模拟)“降温沸腾”的实验:在玻璃瓶内倒入半瓶水,在微波炉里加热,当瓶子里的水大量沸腾时,立即关掉微波炉,带上绝热手套,取出瓶子并盖紧盖子后,发现水停止沸腾。在瓶盖上放上冰块,如图,又可以看到水重新沸腾。下列分析正确的是( )
A.液体沸腾可在任何温度且不需要吸热
B.水会重新沸腾是它吸收了冰块放出的热量
C.瓶内水上方压强降低,从而使水的沸点降低
D.放置冰块,瓶内气体的温度降低,水蒸气会凝华形成小水珠
【对点训练4】(2023春 荔湾区校级期中)如图所示,将电子温度计放进热水中,用抽气机抽出玻璃罩中的空气,发现水产生大量气泡,上升到水面破裂,读出这瞬间热水温度为82℃,则( )
气压/(×105Pa) 水的沸点/℃
1.01 100
0.71 90
0.44 80
0.36 75
A.气压越高、沸点越低
B.玻璃罩内气压一定是0.44~0.71×105Pa
C.玻璃罩内气压可能低于0.44×105Pa
D.沸腾属于液化的其中一种方式
题型五:汽化和液化的特点
[典例5](2023春 鼓楼区校级期中)如图,古代青铜器铸造时,用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态,下列说法正确的是( )
A.液态铜冷却成固态铜是凝华现象
B.液态铜冷却成固态铜时需要吸收热量
C.工匠身上的汗水汽化时需要吸热
D.用完的石杓放入水中时,水面上出现的“白气”是水蒸气
【对点训练5】人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的热水烫伤严重得多”。小柯认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样,但100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还需放出热量。对此,小柯设计了以下实验证明自己的观点。
【实验过程】(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A.②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于tl.(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生 (填物态变化名称)的结果。
(2)t2高于tl的原因是 。
(3)小江认为因未设置对照,小柯的实验还不足以证明他的观点,请你帮助小柯设计后续实验方案(要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果): 。
(
课时
●
过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1.(2023 青海)雪融化成水,是哪种物态变化( )
A.熔化 B.液化 C.汽化 D.升华
2.(2023 乐山)2022年北京冬奥会国家速滑馆采用新技术打造“最美的冰”,其原理中有一步骤是将液态二氧化碳打入地板管道,液态二氧化碳在管道中流动并迅速变为气态。这一步骤中发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.汽化
3.(2023 长沙二模)如图是“泼水成冰”的游戏。该游戏需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境下才能成功。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是( )
A.用滚烫的开水而不用冷水是因为冷水在极寒环境下不能蒸发
B.图中水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶
C.和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有雾的形成
D.开水提供水蒸气的物态变化过程是汽化,汽化需要放热
4.(2023 乾安县校级三模)小红想给物品消毒。通过查询“国家卫健委”印发的《消毒剂使用指南》得知,用75%的酒精消毒时,需
要擦拭物体表面,并让酒精作用3min,小红为了让酒精蒸发更缓慢,下列正确的措施是( )
A.擦拭酒精后把物品放在通风处
B.擦拭酒精后把物品放在向阳处
C.擦拭酒精后用吹风机热风吹干
D.擦拭酒精后把物品放入密封袋
5.(2023 江城区二模)水是人类环境的重要组成部分。水通过吸热、放热在固态、液态、气态三种状态间转化,如图所示。已知甲是水,则( )
A.乙是冰
B.由丙到甲的过程放热
C.由乙到丙是凝华过程
D.由乙到丙的过程物体内能增加
6.(2023 红山区二模)如图所示,图为关于“55℃”水杯的图片,将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55℃并在一定时间内保持温度不变,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒。关于这的说法中正确的是( )
A.这种颗粒是非晶体
B.这种颗粒是晶体
C.水温高于55℃时颗粒会升温
D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒一定是熔化过程
7.(2023春 盐城期中)如图甲所示,将装有液态海波的大试管放入室温的水中,根据温度计A和B的示数,绘制了海波和水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,由图像可知,在第2min时,大试管内的海波处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”),实验中判断试管内物质开始凝固的依据是 (选填“温度保持不变”或“有固体出现”),第8~10min之间海波的凝固 (选填“一直继续”或“已经停止”)。
8.(2023 合肥二模)中科院合肥研究院等离子体所,有“人造太阳”之称的我国可控热核聚变实验设施EAST全超导托卡马克装置(东方超环),其超导线圈工作时所需的低温环境主要使用液氮制冷获得。液氮在常压下的沸点为﹣196℃,当液氮 (填“物态变化名称”)时会吸收周围环境大量热量,从而实现制冷效果。
9.(2023春 夏津县期末)热打印属于一种特殊打印,是传统打印技术的一次突破。热打印出来的图象色彩鲜艳,层次丰富。热打印是在高温下,使转鼓上的固体颜料受热 成气体,然后气体喷射到物体的表面,温度降低后会发生 ,即形成色彩亮丽的图象。(均填物态变化名称)
10.如图,在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以观察到的现象是 ,说明液体沸点随气压的减小而 (选填“升高”或“降低”),大气压随海拔的升高而 ,所以在高山上用普通的锅无法煮食物。
11.(2023 朝阳)如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置。
(1)图甲器材合理的安装顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)图乙是根据实验过程中记录的数据绘制的图象,可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);第4分钟时的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第8分钟时的内能。
(3)持续加热,烧杯内的水沸腾后试管里的水 (选填“会”或“不会”)沸腾,理由是 。
12.(2023 东莞市校级一模)在化学课上小明学习到工业中酒精提纯都是采用蒸馏法。他想:为什么不依据水和酒精的凝固点不同而将水和酒精分开呢?为此,他利用家中电冰箱的冷冻室做了如下实验:将水和少量酒精混合后放入冰箱的冷冻室,每隔2min用温度计测一次混合物的温度,并观察其状态。小明发现直到混合液全部变成固态后也没有把酒精和水分离开。小明根据实验数据作出水和酒精混合物的温度随时间变化的图像如图甲所示。
(1)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时温度是 ℃
(2)蒸馏法提纯酒精主要依据水和酒精的 不同。
(3)第22min时混合液处于 (选填“固体”“液体”或“固液共存”)状态。
(4)从第12min到第16min混合液的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)该实验说明在水中加入酒精后,凝固点会 。小明由此联想到在寒冷的冬天,为了让路上的积雪熔化,护路工人采取在雪地上撒盐的方法,可使雪在较低气温下熔化,这是因为撒盐后雪的熔点 了。(均选填“升高”或“降低”)
13.高压锅(图1)是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气
体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g。
(1)求使用高压锅时锅内气体最大压强。(写出计算过程)
(2)对照图2来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到 ℃.(大气压值取1.0×105Pa)
14.(2021 乌拉特中旗二模)同学们看到冬天环卫工人会在冰雪路面上撒工业盐,于是准备探究含盐冰的熔化特点。实验小组制得了质量相同的纯冰、淡盐冰、浓盐冰,将冰弄碎后放入烧杯,碎冰中插入温度计,利用图甲所示装置在相同温度环境下进行实验,通过测量,得到三条温度随时间变化的图像。
(1)实验时没有用酒精灯对碎冰块进行加热,可是冰块仍然熔化了,原因是 。
(2)分析乙图像可知,淡盐冰的熔点是 ℃,含盐浓度越高的冰,熔化的温度越 。
(3)若相同时间吸收的热量相同,由图乙可知,纯冰与淡盐冰的比热容之比为 。
15.(2023 姑苏区模拟)小明想探究水中加入别的物质后,会否对水的凝固点产生影响,为此,他向水中加盐制成盐水,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,小明观察盐水状态、测出温度,并根据记录的数据作出了温度﹣时间图像如图甲所示。
(1)从图像可以看出盐水的凝固过程用了 分钟;第一个10min内,盐水的温度降低了 ℃;凝固过程 (吸收/放出)热量,盐水结成的盐冰是 。(晶体/非晶体)
(2)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 。(增多/减少/不变)
(3)实验中盐水的凝固点为 ℃。为了交通安全,人们常在不能及时熔化的积雪地面上撒融雪剂(如图丙所示),常用融雪剂的成分是工业用盐(非食用盐),请解释融雪剂可加快积雪熔化的原因是 。
1.(2021 永春县校级自主招生)如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置,在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时( )
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃
B.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
D.甲、乙瓶中水都不沸腾
2.如右图所示,容器底部放水,水上面浮有一层沸点比水高的油,如果对容器底部加热,则下列说法正确的是( )
A.水先沸腾,油后沸腾,但水和油同时蒸发
B.开始油蒸发,水不蒸发,然后同时沸腾
C.油蒸发,水不蒸发,然后同时沸腾
D.油蒸发,水不蒸发,直到水全汽化后,油沸腾
3.中华诗词蕴含着丰富的物理知识,以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
B.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“霜叶红于二月花”,霜的形成是凝华现象,需要吸热
D.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
4.装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间,把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中有一大半的水结成了冰,此时小瓶中的水( )
A.只有表面的水结冰 B.都没结冰
C.都已结冰 D.有一半的水结成冰
5.干冰(固态二氧化碳)放入铝罐里一段时间,铝罐外壁结了一层霜,这层霜是由 (说明什么地方的什么物质)经过 (填一种物态变化名称)形成的;寒冬,坐满人的汽车门窗紧闭,水蒸气 (填一种物态变化名称)成小水珠附着在玻璃车窗上,水蒸气变成水珠的过程 (选填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”),水珠出现在车窗的 (选填“内侧”或“外侧”)。
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