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实验4 探究水的沸腾规律实验
知识点一、蒸发与汽化
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.蒸发
(1)在任何温度下,在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。
(2)蒸发的特点:1)在任何温度下都可以发生;2)只发生在液体表面;3)蒸发是缓慢地汽化现象。
(3)影响蒸发快慢的因素
对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
(4)蒸发可致冷:夏天在房间洒水降温,人出汗降温,发烧时在皮肤上涂酒精降温。不同物体蒸发快慢不同。
3.沸腾:在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
4.液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
5.液体沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点。
6.沸点:液体沸腾时的温度叫沸点,不同液体的沸点一般不同。
液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。
7.沸腾和蒸发的区别与联系:第一、它们都是汽化现象,都吸收热量;第二、沸腾只在沸点时才进行,蒸发在任何温度下都能进行;第三、沸腾在液体内、外同时发生,蒸发只在液体表面进行;第四、沸腾比蒸发剧烈。
知识点二、探究水的沸腾规律实验
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
(7)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
(2023 河北)小明按如图1所示装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)组装器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。
(2)当水温升高到93℃时,每隔1min记录一次温度填入下表,同时观察水中发生的现象。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 93 95 97 99 99 99 99
根据实验现象和表中数据可知,水在沸腾时不断吸收热量但温度保持不变。烧杯中水的沸点是 ℃。
(3)实验结束后,小明取下烧杯上的盖子,发现盖子上有水珠,请从物态变化的角度简要写出水珠的形成过程: 。
(4)若按图2所示装置用烧杯中的水为试管中的水加热,试管中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾。
【解答】解:(1)先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离,在固定石棉网时,因酒精灯火焰的外焰温度最高,所以应利用酒精灯火焰的外焰加热;
(2)分析表格数据可知:水从3min后吸收热量,温度不变,所以水的沸点是99℃;
(3)盖子上的小水珠是由于热的水蒸气遇冷液化形成的;
(4)不能观察到试管中的水沸腾,因为当烧杯中的水沸腾后温度不再升高,试管中的水虽然能达到沸点,但是因没有温差,无法继续吸收热量而无法沸腾。
故答案为:(1)自下而上;(2)99;(3)小水珠是水蒸气遇冷液化形成的;(4)不能。
(2023 沈阳)在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是 。
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的 (填“a”或“b”)所示现象。
(3)将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度﹣时间”关系图象,发现水在沸腾过程中,温度变化的特点是 。
(4)交流评估环节中,同学们提出了各自的观点,其中正确的有 (填字母)。
a.纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
b.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源
c.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点,且水沸腾时要不断吸热
【解答】解:(1)固定夹B高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;
(2)水沸腾时温度较高,会不断有大量水汽化成水蒸气进入气泡,这些气泡上升时体积逐渐变大,迅速到达液面破裂开,由此可知图a所示为水沸腾时的图景;
(3)水在沸腾过程中,继续吸收热量但温度不变;
(4)a、实验中若在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压平衡,故a错误;
b、适当提高水的初温,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源,故b正确;
c、如图c纸锅里装些水,放到火上加热。过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧。这主要是因为水沸腾时要吸热,并且水的温度不变,使纸锅的温度不能达到纸的燃点,故c正确。
故选bc。
故答案为:(1)温度计的玻璃泡要全部浸没在水中,不要碰到容器底或容器壁;(2)a;(3)温度保持不变;(4)b、c。
(2023 南通)小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小。
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
T/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
t盐水/℃ 32 50 65 79 89 98 99.8 99.8 99.8
t水/℃ 32 48 62 75 84 92 98 99.3 99.3
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像,如图所示。小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似。
(1)根据表中数据,请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 。
(2)实验中,盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。
你赞同谁的观点? 。
(3)进一步分析数据和图像可知,猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: 。
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 。
【解答】解:(1)描点作出盐水的温度t盐水随时间T变化的图像,如下图所示:
由图像可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点:当温度较低时,随着加热的进行,吸收热量,温度不断升高;当沸腾时,吸收热量,温度保持不变;
(2)根据表中数据可知盐水的沸点是99.8℃;同样得出水的沸点是99.3℃,盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的,赞同小红的观点;
(3)观察图像可知水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由c可知,盐水的比热容小于水的比热容,所以,猜想2是正确的。
(4)不可靠,为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验,通过一次实验得出结论,实验结论不可靠。
故答案为:(1)见解答图;当温度较低时,随着加热的进行,吸收热量,温度不断升高;当沸腾时,吸收热量,温度保持不变;(2)99.8;小红;(3)正确;水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由c可知,盐水的比热容小于水的比热容;(4)不可靠,为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验,通过一次实验得出结论,实验结论不可靠。
(2023 呼和浩特)笑笑同学在做“探究水在沸腾时温度变化特点”的实验中,当水温超过80℃时每隔2min记录一次温度,如表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10
水的温度/℃ 80 86 92 98 98 98
(1)水沸腾前某时刻温度计的示数如图甲所示,该时刻温度是 ℃;
(2)水在持续沸腾过程中 (选填“质量”或“温度”或“内能”)保持不变;
(3)根据表格中的数据,在图乙的方格纸上画出水的温度随时间变化的图象。
【解答】解:(1)由图知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是96℃;
(2)在水的沸腾过程中不断加热,但水的温度保持不变,故水沸腾的特点是:吸热,但温度不变;
(3)由表中数据,在坐标系中找出对应的点,然后连接起来,如下图所示:
故答案为:(1)96;(2)温度; (3)见解答。
(2023 威海)在探究了“水在沸腾前后温度变化的特点”实验后,小明又探究了不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。
(1)小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度,实验原理为 。
(2)如图甲所示,使用温度计测量盐水的温度,错误的操作是 。纠正错误后,小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水(ρ1>ρ2>ρ水)进行加热,其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。分析图象回答下面两个问题:
(3)初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是 ,实验时大气压 标准大气压。
(4)两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾, 吸收的热量更多(选填“盐水1”或“盐水2”),请结合本实验推理,如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高,其对周围地区气温的调节作用会变 (选填“强”或“弱”)。
【解答】解:(1)小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度,实验原理为ρ;
(2)图甲中错误的操作是温度计玻璃泡碰到容器底;
(3)已知,ρ1>ρ2>ρ水,由图乙可知,盐水1的沸点大于盐水2的沸点,所以可以得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是,盐水密度越大沸点越高;1标准大气压下水的沸点是100℃,沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高,由图可知,实验中水的沸点是99℃,所以实验时气压低于1标准大气压;
(4)由乙图可知,盐水2加热至沸腾所用的时间比盐水1长,因此盐水2吸收的热量更多;
根据吸热公式Q吸=cmΔt可知,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。由图可知,在其他条件相同时,盐水1温度变化比盐水2温度变化大,所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小,又知盐水1的密度大于盐水2的密度,故咸水湖含盐量逐渐升高,对周围地区气温的调节作用会变弱。
故答案为:(1)ρ;(2)温度计玻璃泡碰到容器底;(3)盐水密度越大沸点越高;低于;(4)盐水2;弱。
(2023 南阳二模)小明所在实验小组的同学用图甲所示的装置做“探究水的沸腾”实验。
(1)A、B、C三种读数方法正确的是 (填字母代号)。
(2)当水刚好沸腾时,小明便撤掉酒精灯停止加热,正当他们整理器材时,却发现其他组的同学在水沸腾后仍在观察和记录,他们这样做的目的是为了探究 。
(3)小明和小组同学继续实验,根据记录的数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像,由图像可知,他们得到的水的沸点为 ℃。
(4)为了缩短水从加热到沸腾的时间,请你提出一条可行的措施: 。
【解答】解:(1)读数时,要把视线与读数对齐,所以A、B、C三种读数方法中B是正确的;
(2)水在沸腾过程中虽然继续吸热,但是温度保持不变;
(3)由图象可知,水沸腾时保持不变的温度等于沸点,即水的沸点为98℃;
(4)要缩短加热时间,可适当减少水量或适当提高水的初温或加大酒精灯的火焰。
故答案为:(1)B;(2)水达到沸点,温度不变的问题;(3)98;(4)减少水量。
(2023 沈河区校级模拟)A、B两组同学用如图甲所示的装置进行“观察水的沸腾”的实验。
(1)实验中观察到水中气泡的情况如图乙a、b所示。图 中是水沸腾时的情况。
(2)A、B两组同学用同样的实验装置,在相同的实验环境下进行实验,根据实验数据描绘出的温度随时间变化的图像如图丙所示,由图像可知水的沸点为 ℃,实验中A小组所用的水比B小组所用的水 (选填“多”或“少”)。
(3)在水沸腾后,烧杯上方出现了大量的“白气”,和“白气”的形成物态变化相同的是 (选填序号:①冰、②霜、③露、④雪)。
(4)某组同学给烧杯中的冷水均匀加热,收集数据作出了如图丁所示的温度随时间变化的图像,发现温度计示数上升速度先慢后快再慢,产生这种现象的原因最可能的是 。
A.整个过程酒精灯火焰忽大忽小,放热不均匀
B.开始时要加热石棉网和烧杯,后来水温较高时散热变快
C.水开始汽化较慢,带走的热量少
D.可能开始加热时有纸板盖,减少了热量的损失
【解答】解:(1)水沸腾时,整个容器的水温度相同,气泡在上升过程中,水不断汽化成水蒸气,气泡越来越大;所以a是沸腾时的情况,气泡内主要是水蒸气;
(2)水沸腾时吸收热量温度保持不变,由图像可知水的沸点是97℃;
同样加热条件下,水越多升温越慢,所以实验中A小组所用的水比B小组所用的水多;
(3)白气是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴,冰是水凝固得到的,霜和雪是水蒸气直接凝华形成的固态小冰晶,雾是水蒸气液化形成的小水滴,所以与“白气”的形成过程相同的是③雾;
(4)如图丙所示的温度随时间变化的图象,水温上升速度先慢后快,最后又变慢,直到达到沸点不再变化,原因主要是在实验刚开始,石棉网和容器都需要吸热,水温变化较慢,水温较高时汽化大大增强,会有很多热量随水蒸气散失,升温也会变慢,故选B。
故答案为:(1)a;(2)97;多;(3)③;(4)B。
(2023 黔东南州模拟)如图在标准大气压下做“观察水的沸腾”的实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分则从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)在安装器材确定铁圈位置时 (选题“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)甲组同学从水温升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾5min为止,实验数据如表所示,分析表中的数据可知:甲组同学选择的是 (选填“A”或“B”)套装置;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 101 102 102 102 102
(3)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,但他们绘制的沸腾图象却不同,如图C所示,其原因可能是 不同;
(4)水沸腾前和沸腾时均会产生大量气泡,沸腾前的气泡在上升过程中逐渐变 (选填“大”或“小”),直至消失;
(5)如图F甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热,则经过一段时间后,则 。
A.甲容器内的水先沸腾
B.甲容器、乙试管内的水同时沸腾
C.乙试管内的水先沸腾
D.甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾
【解答】解:(1)酒精灯需要用外焰加热,因此在安装器材确定铁圈位置时需要点燃酒精灯确定外焰的高度;
(2)如图,A装置烧杯上没有盖,B装置上烧杯有盖,烧杯上加盖,可以增大水上方的压强,使水的沸点升高,由表格数据知,水的沸点为102℃,高于水在一标准大气压下的沸点100℃,所以甲同学使用B装置;
(3)由图象可知,水的初始温度相同,从加热到沸腾所用的时间不同,原因可能是水的质量不同;
(4)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;
(5)甲容器是密封的,给甲容器加热,经过一段时间后,甲容器水面上的气压增大,沸点升高,会高于100℃;乙容器的水从甲容器的水吸收热量,温度升高,当达到水的沸点(100℃)时就会沸腾,而此时甲容器的水还不沸腾,但经过一段时间后,甲容器的水到达沸点,也会沸腾,故乙容器中的水先沸腾,故选C。
故答案为:(1)需要;(2)B;(3)水的质量;(4)小;(5)C。
(2023 大连模拟)如图甲所示,是“探究水沸腾时温度特点”的实验装置。
(1)组装器材时,若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,应将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整为好,原因是 。
(2)实验过程中,小明同学每隔1min记录一次温度,观察到第6min时水中产生大量气泡,上升过程中逐渐变大,到水面破裂开来。根据实验数据在方格纸上描点做出图象,如图乙所示,由实验现象和图像可得出探究结论是 。
(3)观察到水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,“白气”是由水蒸气 形成的,甲图中杯口附近 (选填“C“或“D”)处的“白气”更浓;
(4)水沸腾一段时间后,停止加热,观察水是否继续沸腾,目的是 。
【解答】解:(1)如图甲,在组装器材时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁,并要求用酒精灯的外焰加热,现在温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,此时应将A处向上调整;
(2)分析图像可知:水在沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变;
(3)水沸腾时烧杯的上方出现大量的“白气”,“白气”是由水蒸气液化形成的,杯口附近C处温度高、D处的温度低,D处的“白气”更浓;
(4)停止加热,观察水是否继续沸腾,其目的是探究水沸腾是否需要继续吸热。
故答案为:(1)A处向上;确保用酒精灯外焰加热;(2)水在沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变;(3)液化;D;(4)探究水沸腾是否需要继续吸热。
(2023 龙港区一模)如图甲所示是小明同时探究“水沸腾和晶体熔化时温度变化特点”的实验装置,烧杯中装有适量的水,试管中装有适量的晶体颗粒,水和晶体颗粒中分别放有温度计。
(1)安装器材时应按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。
(2)某时刻水中温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为 ℃;
(3)实验中两个温度计示数随时间变化的图象如图乙所示,晶体颗粒熔化过程所需的时间为 min,加热到第6min 时,试管中的物质所处的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存”);
(4)当试管中的物质温度达到98℃后不再升高,这时它 (填“一定”、“可能”或“不会”)沸腾;
(5)小明分析图象得出:水沸腾和晶体熔化的共同特点是:吸收热量,温度 。
【解答】解:(1)酒精灯需用外焰加热,温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以组装器材时按照自下而上的顺序进行;
(2)图中温度计的分度值为1℃,示数为96℃,即水的温度为96℃;
(3)晶体在熔化过程中温度不变,完全熔化后温度会逐渐升高,则由图象可知,晶体从第5min开始熔化,到第8min熔化结束,熔化时间t=8min﹣5min=3min,第6min时物质处于固液共存状态;
(4)当试管中的物质温度达到98℃后不再升高,由图可知,此时水已经沸腾,若该物质的沸点低于98℃,则物质的温度不能达到98℃,若该物质的沸点大于或等于98℃,则物质不能沸腾,所以该物质不会沸腾;
(4)由图可知,水沸腾和晶体熔化的共同特点是:吸收热量,温度保持不变。
故答案为:(1)自下而上;(2)96;(3)3;固液共存;(4)不会;(5)不变。
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实验4 探究水的沸腾规律实验
知识点一、蒸发与汽化
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.蒸发
(1)在任何温度下,在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。
(2)蒸发的特点:1)在任何温度下都可以发生;2)只发生在液体表面;3)蒸发是缓慢地汽化现象。
(3)影响蒸发快慢的因素
对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
(4)蒸发可致冷:夏天在房间洒水降温,人出汗降温,发烧时在皮肤上涂酒精降温。不同物体蒸发快慢不同。
3.沸腾:在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
4.液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
5.液体沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点。
6.沸点:液体沸腾时的温度叫沸点,不同液体的沸点一般不同。
液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。
7.沸腾和蒸发的区别与联系:第一、它们都是汽化现象,都吸收热量;第二、沸腾只在沸点时才进行,蒸发在任何温度下都能进行;第三、沸腾在液体内、外同时发生,蒸发只在液体表面进行;第四、沸腾比蒸发剧烈。
知识点二、探究水的沸腾规律实验
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
(7)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
(2023 河北)小明按如图1所示装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)组装器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。
(2)当水温升高到93℃时,每隔1min记录一次温度填入下表,同时观察水中发生的现象。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 93 95 97 99 99 99 99
根据实验现象和表中数据可知,水在沸腾时不断吸收热量但温度保持不变。烧杯中水的沸点是 ℃。
(3)实验结束后,小明取下烧杯上的盖子,发现盖子上有水珠,请从物态变化的角度简要写出水珠的形成过程: 。
(4)若按图2所示装置用烧杯中的水为试管中的水加热,试管中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾。
(2023 沈阳)在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是 。
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的 (填“a”或“b”)所示现象。
(3)将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度﹣时间”关系图象,发现水在沸腾过程中,温度变化的特点是 。
(4)交流评估环节中,同学们提出了各自的观点,其中正确的有 (填字母)。
a.纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
b.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源
c.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点,且水沸腾时要不断吸热
(2023 南通)小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小。
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
T/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
t盐水/℃ 32 50 65 79 89 98 99.8 99.8 99.8
t水/℃ 32 48 62 75 84 92 98 99.3 99.3
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像,如图所示。小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似。
(1)根据表中数据,请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 。
(2)实验中,盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。
你赞同谁的观点? 。
(3)进一步分析数据和图像可知,猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: 。
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 。
(2023 呼和浩特)笑笑同学在做“探究水在沸腾时温度变化特点”的实验中,当水温超过80℃时每隔2min记录一次温度,如表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10
水的温度/℃ 80 86 92 98 98 98
(1)水沸腾前某时刻温度计的示数如图甲所示,该时刻温度是 ℃;
(2)水在持续沸腾过程中 (选填“质量”或“温度”或“内能”)保持不变;
(3)根据表格中的数据,在图乙的方格纸上画出水的温度随时间变化的图象。
(2023 威海)在探究了“水在沸腾前后温度变化的特点”实验后,小明又探究了不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。
(1)小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度,实验原理为 。
(2)如图甲所示,使用温度计测量盐水的温度,错误的操作是 。纠正错误后,小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水(ρ1>ρ2>ρ水)进行加热,其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。分析图象回答下面两个问题:
(3)初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是 ,实验时大气压 标准大气压。
(4)两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾, 吸收的热量更多(选填“盐水1”或“盐水2”),请结合本实验推理,如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高,其对周围地区气温的调节作用会变 (选填“强”或“弱”)。
(2023 南阳二模)小明所在实验小组的同学用图甲所示的装置做“探究水的沸腾”实验。
(1)A、B、C三种读数方法正确的是 (填字母代号)。
(2)当水刚好沸腾时,小明便撤掉酒精灯停止加热,正当他们整理器材时,却发现其他组的同学在水沸腾后仍在观察和记录,他们这样做的目的是为了探究 。
(3)小明和小组同学继续实验,根据记录的数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像,由图像可知,他们得到的水的沸点为 ℃。
(4)为了缩短水从加热到沸腾的时间,请你提出一条可行的措施: 。
(2023 沈河区校级模拟)A、B两组同学用如图甲所示的装置进行“观察水的沸腾”的实验。
(1)实验中观察到水中气泡的情况如图乙a、b所示。图 中是水沸腾时的情况。
(2)A、B两组同学用同样的实验装置,在相同的实验环境下进行实验,根据实验数据描绘出的温度随时间变化的图像如图丙所示,由图像可知水的沸点为 ℃,实验中A小组所用的水比B小组所用的水 (选填“多”或“少”)。
(3)在水沸腾后,烧杯上方出现了大量的“白气”,和“白气”的形成物态变化相同的是 (选填序号:①冰、②霜、③露、④雪)。
(4)某组同学给烧杯中的冷水均匀加热,收集数据作出了如图丁所示的温度随时间变化的图像,发现温度计示数上升速度先慢后快再慢,产生这种现象的原因最可能的是 。
A.整个过程酒精灯火焰忽大忽小,放热不均匀
B.开始时要加热石棉网和烧杯,后来水温较高时散热变快
C.水开始汽化较慢,带走的热量少
D.可能开始加热时有纸板盖,减少了热量的损失
(2023 黔东南州模拟)如图在标准大气压下做“观察水的沸腾”的实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分则从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)在安装器材确定铁圈位置时 (选题“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)甲组同学从水温升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾5min为止,实验数据如表所示,分析表中的数据可知:甲组同学选择的是 (选填“A”或“B”)套装置;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 101 102 102 102 102
(3)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,但他们绘制的沸腾图象却不同,如图C所示,其原因可能是 不同;
(4)水沸腾前和沸腾时均会产生大量气泡,沸腾前的气泡在上升过程中逐渐变 (选填“大”或“小”),直至消失;
(5)如图F甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热,则经过一段时间后,则 。
A.甲容器内的水先沸腾
B.甲容器、乙试管内的水同时沸腾
C.乙试管内的水先沸腾
D.甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾
(2023 大连模拟)如图甲所示,是“探究水沸腾时温度特点”的实验装置。
(1)组装器材时,若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,应将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整为好,原因是 。
(2)实验过程中,小明同学每隔1min记录一次温度,观察到第6min时水中产生大量气泡,上升过程中逐渐变大,到水面破裂开来。根据实验数据在方格纸上描点做出图象,如图乙所示,由实验现象和图像可得出探究结论是 。
(3)观察到水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,“白气”是由水蒸气 形成的,甲图中杯口附近 (选填“C“或“D”)处的“白气”更浓;
(4)水沸腾一段时间后,停止加热,观察水是否继续沸腾,目的是 。
(2023 龙港区一模)如图甲所示是小明同时探究“水沸腾和晶体熔化时温度变化特点”的实验装置,烧杯中装有适量的水,试管中装有适量的晶体颗粒,水和晶体颗粒中分别放有温度计。
(1)安装器材时应按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。
(2)某时刻水中温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为 ℃;
(3)实验中两个温度计示数随时间变化的图象如图乙所示,晶体颗粒熔化过程所需的时间为 min,加热到第6min 时,试管中的物质所处的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存”);
(4)当试管中的物质温度达到98℃后不再升高,这时它 (填“一定”、“可能”或“不会”)沸腾;
(5)小明分析图象得出:水沸腾和晶体熔化的共同特点是:吸收热量,温度 。
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