专题02 物态变化
▉考点01 物态变化
物质状态的变化:
▉考点02 影响液体蒸发快慢的因素、沸点与气压的关系
一、影响液体蒸发快慢的因素
因素 关系 应用举例
液体温度高低 温度越高,蒸发越快 用烘干机烘干湿衣服
液体表面积大小 表面积越大,蒸发越快 晒粮食时,把粮食摊开
液体表面空气流速 空气流速越快,蒸发越快 用吹风机吹干头发
二、沸点与气压的关系
沸点与液体表面处的气压有关。气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。例如,在高山上,因为气压比较低,水的沸点低于100℃,食物不容易煮熟,这时应利用高压锅。高压锅内水面上方的蒸汽气压大于1个标准大气压,所以沸点就超过100℃,食物容易煮熟。
晶体熔化、液体凝固成晶体和液体沸腾的条件及区别:
温度要求 吸、放热情况 温度变化情况
晶体熔化 达到熔点 吸热 不变
液体凝固成晶体 达到凝固点 放热
液体沸腾 达到沸点 吸热
▉方法01 利用图像法解答物态变化问题
本专题运用图像法解题的要求是:
(1)会根据记录数据绘出物态变化时的温度-时间图像;
(2)能根据温度-时间图像,判断物质是晶体还是非晶体;
(3)能根据图像确定物质的熔点、沸点,确定物质发生熔化、凝固或沸腾的时间,确定物质在某段时间内所处的状态。
用图像法解题的一般步骤是:
(1)看清图像中横、纵坐标轴所表示的物理量。本专题中横坐标表示加热时间,纵坐标表示物体的温度。
(2)弄清坐标轴上的分度值。
(3)明确图像所表达的物理意义,利用图像的交点坐标、斜率、截距和图像与坐标轴所包围的面积等,进行分析、推理、判断和计算。例如温度-时间图像中某点的意义表示某一时刻对应的物质温度值。
(4)根据图像对题目中问题进行数据计算或做出判断性结论。
▉方法02 判断物态变化的方法——概念法
要区分是哪种物态变化,先分清具体问题中物质“先”“后”所处的状态,然后就能很容易确定属于哪种物态变化,按照“固”“液”“气”的顺序排列为“吸热”,反之则为“放热”,具体见图解。
▉一.探究晶体的熔化规律(共4小题)
1.图甲为某物质的凝固图像。
(1)根据图像可知该物质为 (选填“晶体”或“非晶体”),第25min时该物质处于 态。
(2)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),则试管内冰的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.如图所示甲是小万探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)按照 的顺序进行组装实验装置。
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,则此时海波的温度为 ℃。
(3)如图1丙所示,海波在第5min末处于 态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
3.如图甲所示,是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 。
(2)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图象,如图乙所示。由图象可知:该物质在熔化过程中吸收热量,温度 ,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)比较图象中AB段与CD段可知,该物质在 (选填“AB”或“CD”)段吸热能力强。
4.科学探究是科学学科的重要组成部分。如下是“探究冰熔化时温度变化的规律”的实验。以下说法错误的是( )
A.安装温度计时玻璃泡接触到试管底部,此时应适当将M处向下进行调整
B.温度处于0℃时,其状态是可能固态、液态或固液共存状态
C.由图可知,冰的比热容比水的比热容小
D.实验中,利用水浴加热是为了使冰块受热均匀
▉二.熔化与熔化吸热的特点(共5小题)
5.炎炎夏日,小科打算批发一箱棒冰到公园中售卖,下列措施不能减缓棒冰熔化速度的是( )
A.把棒冰装进保温箱 B.把棒冰裹在棉花里
C.在棒冰底下铺冰块 D.把棒冰放在通风处
6.炎热的夏天,人们喜欢吃冰棍消暑降温。其中的科学原理是( )
A.液化放热 B.熔化吸热 C.汽化吸热 D.凝固放热
7.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
8.如图所示为“3D打印机”,打印时,固态原料棒会先在打印喷头处变为液态,该过程中涉及到的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.熔化 D.汽化
9.吃雪糕解暑,雪糕在口中所发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.凝固
▉三.熔化和凝固的温度—时间图象(共5小题)
10.质量是200g某固体的熔化实验,根据实验数据绘制出如图所示的曲线图。根据图象和相关知识,该物质从第6分钟至第8分钟共吸收 J的热量[该物质液态时的比热容c=3×103J/(kg ℃)];如果从第6分钟至第8分钟过程中,完全燃烧了热值为3.0×107J/kg的酒精1.25g,则此过程中热转化效率是 。
11.三个试管中分别装甲、乙、丙固体,在相同的加热条件下,甲、乙、丙的温度随时间的变化如图所示。关于甲、乙、丙之间的质量关系,下列推测正确的是( )
A.甲的质量大于乙 B.乙的质量小于丙
C.乙的质量大于丙 D.甲的质量小于乙
12.如图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图象。根据图象下列判断正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了40min
B.该物质是晶体,熔点为 100℃
C.在第35min,该物质处于固液共存状态
D.在第10min到第25min之间,物质温度不变,但要吸收热
13.如图是海波的熔化图象,下列从图象中获得信息正确的是( )
A.海波是非晶体
B.海波在AB段是液态
C.海波在BC段吸热,温度不变,内能增加
D.海波从开始熔化到完全熔化用时约8min
14.雕塑艺术家为城市塑造某历史名人的铜像,需要把铜水灌入模具中。如图的四幅图象中能正确反映铜像成型过程的曲线是( )
A. B.
C. D.
▉四.熔化和凝固的探究实验(共4小题)
15.冬季为尽快清除积雪,人们会在冰雪覆盖的道路上撒大量的“融雪盐”。小金同学猜想:含盐浓度不同的冰熔化特点与纯冰可能不同。为此,小金用质量均为1kg的纯水、淡盐水、浓盐水制得对应的纯冰①、淡盐冰②、浓盐冰③。在相同加热条件下,测量三者的温度随时间变化的情况,并画出三条图线,如图所示。据图像回答:(1)含盐浓度越高的冰,其能在 (选填“更高”、“更低”或“相同”)的温度熔化,其比热容 (选填“越大”、“越小”或“相同”)。
(2)分析观察图像①A→B情况,纯冰熔化过程中A点时的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B点时的内能。
16.如图甲所示,将质量相等的冰和蜡块分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热,绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲实验装置,安装时应按照“由上到下”的顺序
B.由图乙可知,A图线对应的物质是蜡块,B图线对应的物质是冰
C.图乙中,2~6分钟内,A物质的内能不变,B物质的内能增大
D.图甲中两试管放在同一烧杯中加热,可以控制相同时间内冰和蜡块吸收的热量相同
17.某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时,使用的实验装置如图甲所示:
(1)向试管中放入500g冰,应选用颗粒 (选填较大或较小)的冰块做实验。
(2)从加热到熔化记录的实验数据如表,可以判断蜡属于 (填晶体或非晶体)。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
(3)根据冰加热过程中记录的数据画出如图乙所示温度﹣时间图象,AB这段时间内,该物质处于 状态。
18.两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“石蜡熔化时温度的变化规律”。
(1)其中一个实验小组安装的实验装置如图甲。该装置存在的不足是 .
(2)改正实验后,两实验小组记录数据汇总如表,分析表格中的数据,你发现冰与石蜡在熔化过程中的
不同点是 .
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 ...
冰的温度/℃ ﹣20 0 0 0 0 10 20 30 ...
冰的状态 固态 固、液 固、液 固、液 固、液 液态 液态 液态 ...
石蜡的温度/℃ 35.0 40.0 45.0 49.5 54.0 58.3 62.5 66.6 ...
石蜡的状态 固态 固态 固态 粘稠 变稀 液态 液态 液态 ...
(3)图乙是其中一个实验小组画出的冰熔化时温度随时间变化的图象,请你利用图象分析说明冰的比热容
小于水的比热容(假定每分钟受热物质吸收热量相等) .
▉五.沸腾及沸腾条件(共5小题)
19.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,甲瓶中水 (填“沸腾”或“不沸腾”),乙瓶中水 (填“沸腾”或“不沸腾”)。
20.容器里装有水,将烧杯底朝上压入水中,如图所示,在标准大气压下对容器底加热。下列结论正确的是( )
A.烧杯内、外的水都不能沸腾
B.烧杯内、外的水都能沸腾
C.烧杯内、外的水温度相等
D.烧杯内的水温高于烧杯外的水温
21.如图为标准大气压下,用水壶烧开水的情形。要使水壶中热水温度超过100℃,下列做法可行的是( )
A.开大火力猛烧
B.将水壶内空气抽出再烧
C.沸腾后继续烧
D.在水壶口塞上木塞再烧
22.如图所示是常见的鸳鸯火锅,两锅内分别是汤汁量和初温都相同的清汤和红油,下列描述错误的是( )
A.红油锅先沸腾,是因为红油覆盖在水面减少了热量的散失
B.汤汁沸腾后改为小火加热,是为了使汤汁温度升高慢一些
C.火锅内汤汁越来越少是因为锅内水发生了汽化现象
D.汤汁沸腾时,金属锅体的温度比锅内汤汁的温度高
23.如图所示,烧杯中盛有甲液体,试管内盛有乙液体。用酒精灯对烧杯底部持续加热,一段时间后,发现甲沸腾而乙不沸腾。已知1标准大气压下,酒精沸点是78℃,水沸点是100℃,煤油沸点是150℃,下列判断中符合题意的是( )
A.甲液体为水,乙液体为酒精
B.甲液体为酒精,乙液体为水
C.甲液体为煤油,乙液体为酒精
D.甲液体为煤油,乙液体为水
▉六.影响蒸发快慢的因素(共5小题)
24.墨汁倒入碟中很容易干,下列选项能减缓碟中墨汁变干的是( )
A.敞口放置 B.放在阳光下
C.放在潮湿处 D.放在通风处
25.“晒纸”是将刚生产的湿纸,通过自然蒸发使纸张变干。若无风情况下在杭州为了更快完成晒纸工序,下列晾晒方式最合理的是( )
A. B.
C. D.
26.小科洗完头发,下列不能使头发尽快变干的是( )
A.用干毛巾擦头发
B.用皮筋将头发盘成一团
C.用电吹风吹头发
D.用梳子不停地抖动头发
27.吐鲁番常年高温少雨,当地使用坎儿井,大大减少了输水过程中水的蒸发。如图所示,坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成。下列关于坎儿井的说法错误的是( )
A.暗渠中风速较慢,可减慢水的蒸发
B.暗渠中温度比外界低,可减慢水的蒸发
C.明渠比暗渠更宽,与空气接触表面积大,使得水蒸发较慢
D.竖井口的温度较周围要低是因为井中水蒸发吸热
28.图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
▉七.液化及液化现象(共4小题)
29.护目镜镜片会因起“雾”给医疗工作者在工作过程中带来诸多不便(如图)。下列有关“雾”的理解正确的是( )
A.“雾”是水蒸气
B.“雾”的形成是液化现象
C.“雾”形成过程中需要吸热
D.“雾”形成在护目镜的外侧
30.如图所示,夏天从冰箱中拿出的鸡蛋放置一段时间后表面会出现许多小水珠,下列关于小水珠形成的原因说法正确的是( )
A.冰箱中的水蒸气液化形成的
B.鸡蛋内部冒出的“寒气”液化形成的
C.鸡蛋内部的水渗出壳外
D.空气中的水蒸气液化形成的
31.科研人员将﹣196℃的液氮倒入盛有水的容器中,观察到液氮发生了“沸腾”,周围出现“白气”。形成“白气”的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.升华
32.冬天,往杯子倒热开水可看到杯上方冒“热气”,这“热气”形成原理与下列现象相同的是( )
A.春雪消融 B.夏夜浓露 C.秋晨霜降 D.冬寒结冰
▉八.液化方法及其应用(共2小题)
33.生活中的打火机中装的液体是通过 的方式液化的。家中烧开水时,壶嘴上方有大量的“白气”产生,形成白气的原因是 。
34.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩体积,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是374℃,酒精是234℃,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是﹣119℃,氢是﹣240℃,所以我们平时常认为它们是气态的。由以上知识可知:
(1)使气体液化的方法有降低温度和压缩体积,但对于某些气体,只使用 的方法是不行的,还要 。
(2)将氧气和氢气的混合物采用降温液化的方法分离时,首先液化的将是 。
(3)氧的沸点是﹣183℃,氮的沸点是﹣196℃,氦的沸点是﹣268.9℃。利用液化的空气提取这些气体,当温度升高时,液态空气沸腾,首先分离出来的是
A.氧气
B.氮气
C.氦气
D.同时分离出来
▉九.探究水的沸腾实验(共4小题)
35.如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,下列有关分析正确的是( )
A.他可以选用量程为﹣80﹣60℃的酒精温度计
B.图甲是水沸腾前的现象
C.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
D.小明撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间,所以水的沸腾有时候不需要吸收热量
36.在进行水的沸腾实验时,某同学想缩短加热时间,尽快观察到水沸腾的现象,下列做法不能实现的是( )
A.增大水的质量 B.选用温水加热
C.加大酒精灯的火力 D.给烧杯加个盖
37.如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,以下说法正确的是( )
A.乙是水沸腾前的现象
B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不停的升高
D.烧水过程中伴随着的物态变化有汽化和液化
38.小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾:
(1)小明组装器材时,应先固定图甲中的 (选填“A”或“B”)。
(2)在水温升高到90℃后,每隔1min记录温度计示数,直至沸腾。水的温度随时间的变化如下:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
①第6min时,水中气泡的情形为图乙中 图(选填“C”或“D”)。
②你认为在用炉火炖汤时,汤沸腾后应该 (选填“保持大火”或“调为小火”)。
▉十.升华和凝华的定义和特点(共5小题)
39.我国的“二十四节气”已列入“人类非物质文化遗产”。下列是各节气中出现的物态变化现象,其中属于吸热的是( )
A.立春时节冰雪消融 B.惊蛰时节朝雾弥漫
C.寒露时节露水映霞 D.冬至时节寒霜遍野
40.寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会“出汗”或结“冰花”。下列说法不正确的是( )
A.玻璃窗上“汗”是水蒸气液化生成的
B.“汗”出在玻璃窗的外表面
C.“冰花”结在玻璃窗的内表面
D.玻璃窗上“冰花”是水蒸气凝华生成的
41.如图所示,密封锤形玻璃泡内有少量碘颗粒(碘熔点约114℃),将其放入70℃热水中,一段时间后泡内充满紫红色碘蒸气;取出放置一段时间,泡内碘颗粒变多。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.放热水中时,碘颗粒熔化
B.取出后,碘蒸气凝固
C.放热水中时,碘颗粒升华
D.取出后,碘蒸气液化
42.用金属勺盛一些干冰(固态CO2),发现金属勺周围出现了白色固体。下列关于白色固体产生的原因,分析正确的是( )
A.水蒸气液化形成的小水珠
B.水蒸气凝华形成的小冰晶
C.二氧化碳气体凝华形成的小冰晶
D.二氧化碳气体凝固形成的小冰晶
43.如图所示,将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰与盐水的混合物温度,可以看到混合物的温度低于0℃。这时会观察到易拉罐的底部出现白霜。针对以上现象说法正确的是( )
A.白霜是空气遇冷凝华形成的
B.混合物温度低于0℃,说明含盐的冰在熔化过程中温度降低
C.混合物温度低于0℃,说明此时的大气压低于标准大气压
D.在易拉罐内部和外部分别发生了熔化和凝华
▉十一.生活中的升华现象(共2小题)
44.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”描绘了秋天的美丽景色。诗中“霜”的形成属于( )
A.熔化现象 B.凝固现象 C.升华现象 D.凝华现象
45.下列物态变化中属于升华的是( )
A.初春,冰雪消融汇成了溪流
B.盛夏,从冰箱里取出的棒冰周围出现“白气”
C.金秋,清晨的雾气在太阳的照射下渐渐散去
D.寒冬,美丽壮观的冰雕作品逐渐变小
▉十二.生活中的凝华现象(共5小题)
46.“二十四节气”是中华民族几千年智慧的结晶。下列关于节气中物态变化正确的是( )
A.“谷雨”,雨是空气中的水蒸气汽化形成的
B.“白露”,露是空气中的小冰晶熔化形成的
C.“霜降”,霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D.“大雪”,雪是空气中的水蒸气凝固形成的
47.我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气,统称为“雾霾天气”。关于雾和霾的认识,下列说法中正确的是( )
A.霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的
B.雾和霾是两种不同的天气现象
C.雾是由浮游在大气中大量微小尘粒、烟粒或盐粒形成的
D.雾和霾是同一个概念的两种不同说法
48.霜降是二十四节气中第十八个节气,交节时间点在公历10月23日前后,霜降是秋季的最后一个节气,是秋季到冬季过渡的开始,最低气温可达到0℃左右。霜降后,清晨时分,会在野外的枯草上、树叶上看到一层白色的霜,与之相对应的物态变化是( )
A.凝华 B.液化 C.凝固 D.汽化
49.如图所示,去年冬天,百山祖风景区出现美丽雾凇,把人们带进如诗如画的仙境。雾凇是水蒸气发生了( )
A.熔化 B.液化 C.升华 D.凝华
50.下面是小莉同学列举的一些物态变化的实例,其中错误的说法是( )
A.冬天,窗户玻璃上的“冰花”是室内空气中的水蒸气凝华而成的
B.我们看到冰糕冒“白气”是一种汽化现象
C.利用干冰来获得低温是通过干冰升华来实现的
D.从冰箱中取出的汽水瓶表面有水,是冰箱外的水蒸气液化而成的
▉十三.水的三态变化(共5小题)
51.把冰箱冷冻层的冰袋拿出一段时间后发现冰袋外面有一些小水珠和霜。在把冰袋从冰箱中拿出后的这段时间内,冰袋外面有哪些物态变化( )
A.凝固,液化 B.凝华,液化 C.熔化,液化 D.熔化,汽化
52.加湿器可用于增加室内湿度,其工作时将水箱内的水先转变为水蒸气,后向外喷出细密水雾。此过程中涉及的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先液化后汽化
C.先升华后凝华 D.先汽化后升华
53.霰,俗称雪子,是水滴围绕着晶核冻结,形成的一种圆团形颗粒。则霰的形成过程中发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.凝固
54.每年2~4月,温州地区房屋的墙壁上会有“出汗”现象(如图),该现象涉及的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.凝固 D.液化
55.梅雨季节,墙壁、地板等表面容易出现水珠,“出现水珠”这一现象发生的物态变化是( )
A.液化 B.汽化 C.升华 D.熔化
▉十四.物质的三态及其基本特征(共5小题)
56.民间艺人制作“糖画”时,把糖块加热成糖浆,这属于物态变化中的( )
A.凝固 B.熔化 C.升华 D.液化
57.如图所示,3D打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物的过程。在打印过程中材料先后经历了哪些物态变化( )
A.熔化 汽化 B.熔化 凝固
C.凝固 熔化 D.液化 凝固
58.商周时期,我国劳动人民已经熟练掌握青铜器铸造技术。工匠将青铜原料加热成青铜液体,然后将液体倒入模具中冷却成型。该过程中涉及的主要物态变化是( )
A.熔化和凝固 B.汽化和液化
C.升华和凝华 D.熔化和液化
59.如图是某物质的三种状态的分子微观模型。甲图中的物质状态变成丙图中的物质状态的过程叫做( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.汽化
60.如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.熔化 D.凝固专题02 物态变化
▉考点01 物态变化
物质状态的变化:
▉考点02 影响液体蒸发快慢的因素、沸点与气压的关系
一、影响液体蒸发快慢的因素
因素 关系 应用举例
液体温度高低 温度越高,蒸发越快 用烘干机烘干湿衣服
液体表面积大小 表面积越大,蒸发越快 晒粮食时,把粮食摊开
液体表面空气流速 空气流速越快,蒸发越快 用吹风机吹干头发
二、沸点与气压的关系
沸点与液体表面处的气压有关。气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。例如,在高山上,因为气压比较低,水的沸点低于100℃,食物不容易煮熟,这时应利用高压锅。高压锅内水面上方的蒸汽气压大于1个标准大气压,所以沸点就超过100℃,食物容易煮熟。
晶体熔化、液体凝固成晶体和液体沸腾的条件及区别:
温度要求 吸、放热情况 温度变化情况
晶体熔化 达到熔点 吸热 不变
液体凝固成晶体 达到凝固点 放热
液体沸腾 达到沸点 吸热
▉方法01 利用图像法解答物态变化问题
本专题运用图像法解题的要求是:
(1)会根据记录数据绘出物态变化时的温度-时间图像;
(2)能根据温度-时间图像,判断物质是晶体还是非晶体;
(3)能根据图像确定物质的熔点、沸点,确定物质发生熔化、凝固或沸腾的时间,确定物质在某段时间内所处的状态。
用图像法解题的一般步骤是:
(1)看清图像中横、纵坐标轴所表示的物理量。本专题中横坐标表示加热时间,纵坐标表示物体的温度。
(2)弄清坐标轴上的分度值。
(3)明确图像所表达的物理意义,利用图像的交点坐标、斜率、截距和图像与坐标轴所包围的面积等,进行分析、推理、判断和计算。例如温度-时间图像中某点的意义表示某一时刻对应的物质温度值。
(4)根据图像对题目中问题进行数据计算或做出判断性结论。
▉方法02 判断物态变化的方法——概念法
要区分是哪种物态变化,先分清具体问题中物质“先”“后”所处的状态,然后就能很容易确定属于哪种物态变化,按照“固”“液”“气”的顺序排列为“吸热”,反之则为“放热”,具体见图解。
▉一.探究晶体的熔化规律(共4小题)
1.图甲为某物质的凝固图像。
(1)根据图像可知该物质为 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),第25min时该物质处于 固 态。
(2)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),则试管内冰的质量将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由图像知,整个过程中温度有下降的趋势,所以是凝固图像;又因为该物质在凝固过程中温度保持不变,所以该物质是晶体;该物质从10min开始凝固,凝固点为﹣2℃,到20min结束,所以第25min时该物质处于固态;
(2)冰水混合物的温度是0℃,而该物质的温度是﹣2℃;
冰水混合物会向该物质放热,所以冰水混合物中的水达到凝固结冰的条件,冰水混合物中的冰会变多,冰的质量将变大。
故答案为:(1)晶体;固;(2)变大。
2.如图所示甲是小万探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)按照 自下而上 的顺序进行组装实验装置。
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,则此时海波的温度为 36 ℃。
(3)如图1丙所示,海波在第5min末处于 固液共存 态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
【答案】(1)自下而上;(2)36;(3)固液共存。
【解答】解:(1)此实验中,因需要利用酒精灯的外焰加热,故要先确定铁圈的位置,然后根据水浴加热和温度计的使用要求确定铁夹的位置,所以实验装置应按照自下而上的顺序安装。
(2)如图乙温度计的分度值是1℃,所以温度计示数为36℃。
(3)海波是晶体,在第5min末处于熔化过程中,所以为固液共存状态。
故答案为:(1)自下而上;(2)36;(3)固液共存。
3.如图甲所示,是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 使物质均匀受热 。
(2)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图象,如图乙所示。由图象可知:该物质在熔化过程中吸收热量,温度 不变 ,该物质是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)比较图象中AB段与CD段可知,该物质在 CD (选填“AB”或“CD”)段吸热能力强。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,固体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度;
(2)由图可知,该物质在熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,故该物质是晶体冰;
(3)根据公式Q吸=cmΔt可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热容和升高的温度Δt成反比。AB段的冰温度升高的快,是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热容小,AB段的吸热能力小于CD段的吸热能力;
故答案为:(1)使物质均匀受热;(2)不变;晶体;(3)CD。
4.科学探究是科学学科的重要组成部分。如下是“探究冰熔化时温度变化的规律”的实验。以下说法错误的是( )
A.安装温度计时玻璃泡接触到试管底部,此时应适当将M处向下进行调整
B.温度处于0℃时,其状态是可能固态、液态或固液共存状态
C.由图可知,冰的比热容比水的比热容小
D.实验中,利用水浴加热是为了使冰块受热均匀
【答案】A
【解答】解:A、由于温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,需要将温度计向上调整,即将N处向上调整,故A错误;
B、BC段冰不断吸收热量,温度保持0℃不变,所以冰的熔点是0℃,此时其状态可能固态、液态,也可能固液共存状态,故B正确;
C、由图像可以看出,AB段与CD段的倾斜程度不同,可知升高相同的温度,冰比水用的时间短,吸热少。由Q=cmΔt,质量和升高温度相同时,冰的比热容比水的比热容小,故C正确;
D、实验时选择用水浴法加热,目的是使物体受热均匀,故D正确。
故选:A。
▉二.熔化与熔化吸热的特点(共5小题)
5.炎炎夏日,小科打算批发一箱棒冰到公园中售卖,下列措施不能减缓棒冰熔化速度的是( )
A.把棒冰装进保温箱 B.把棒冰裹在棉花里
C.在棒冰底下铺冰块 D.把棒冰放在通风处
【答案】D
【解答】解:小科批发一箱棒冰到公园中售卖,把可以棒冰装进保温箱、在棒冰底下铺冰块和棒冰裹在棉花里都可以减缓棒冰的熔化,把棒冰放在通风处会加快熔化。
故选:D。
6.炎热的夏天,人们喜欢吃冰棍消暑降温。其中的科学原理是( )
A.液化放热 B.熔化吸热 C.汽化吸热 D.凝固放热
【答案】B
【解答】解:冰棍是固态的冰,进入口腔后,由于口腔温度高于冰棍的温度,冰棍会吸收热量从固态熔化成液态,这个熔化过程会从人体吸收热量,从而使人感觉凉爽,达到消暑降温的效果。
A 选项液化放热,是指物质从气态变为液态时会放出热量,与吃冰棍消暑的原理不符;
C 选项汽化吸热,是指物质从液态变为气态时吸收热量,比如蒸发和沸腾,吃冰棍时不存在这种物态变化;
D 选项凝固放热,是物质从液态变为固态时放出热量,与吃冰棍的现象及原理无关。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
7.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。
8.如图所示为“3D打印机”,打印时,固态原料棒会先在打印喷头处变为液态,该过程中涉及到的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.熔化 D.汽化
【答案】C
【解答】解:固态原料棒会先在打印喷头处变为液态,这个过程是由固态变为液态,是熔化现象。
故选:C。
9.吃雪糕解暑,雪糕在口中所发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.凝固
【答案】A
【解答】解:吃雪糕解暑,雪糕在口中由固态变成液态,发生了熔化。
故选:A。
▉三.熔化和凝固的温度—时间图象(共5小题)
10.质量是200g某固体的熔化实验,根据实验数据绘制出如图所示的曲线图。根据图象和相关知识,该物质从第6分钟至第8分钟共吸收 2.4×104 J的热量[该物质液态时的比热容c=3×103J/(kg ℃)];如果从第6分钟至第8分钟过程中,完全燃烧了热值为3.0×107J/kg的酒精1.25g,则此过程中热转化效率是 64% 。
【答案】2.4×104;64%。
【解答】解:由图象知,该物质在第6min温度为50℃,在第8min温度为90℃,
物质吸收的热量为:Q吸=cmΔt=3×103J/(kg ℃)×0.2kg×(90℃﹣50℃)=2.4×104J;
酒精的质量m酒精=1.25g=1.25×10﹣3kg,
酒精完全燃烧放出的热量为:Q放=m酒精q酒精=1.25×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3.75×104J;
则加热的效率为:η==×100%=64%。
故答案为:2.4×104;64%。
11.三个试管中分别装甲、乙、丙固体,在相同的加热条件下,甲、乙、丙的温度随时间的变化如图所示。关于甲、乙、丙之间的质量关系,下列推测正确的是( )
A.甲的质量大于乙 B.乙的质量小于丙
C.乙的质量大于丙 D.甲的质量小于乙
【答案】D
【解答】解:AD、晶体熔化图象有一段时间温度不变,非晶体图象随时间增加温度不断上升;由图可知,这三种物质都是晶体;熔点相同可能是一种物质,甲乙熔点相同,可能是同种物质;因为乙熔化的时间比甲长,所以乙的质量比甲的质量大。故A错误,D正确;
BC、由于不知道甲、乙、丙比热容的大小关系,根据Q=cmΔt,所以无法比较三者的质量关系,故BC错误。
故选:D。
12.如图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图象。根据图象下列判断正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了40min
B.该物质是晶体,熔点为 100℃
C.在第35min,该物质处于固液共存状态
D.在第10min到第25min之间,物质温度不变,但要吸收热
【答案】D
【解答】解:ABD、分析图象可知,图像中呈水平的一段所对应的温度80℃就是物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体,该物质从第10分钟开始熔化,到第25分钟结束,进行了15分钟,熔化过程吸热温度不变,故AB错误,D正确;
C、在第35min熔化完成,该物质处于液态,故C错误。
故选:D。
13.如图是海波的熔化图象,下列从图象中获得信息正确的是( )
A.海波是非晶体
B.海波在AB段是液态
C.海波在BC段吸热,温度不变,内能增加
D.海波从开始熔化到完全熔化用时约8min
【答案】C
【解答】解:A、由图象可知,海波在熔化过程中,温度不变,故是晶体,故A错误;
B、据熔化图象可知,海波在AB段是熔化前,处于固态,故B错误;
C、据熔化图象可知,BC段是熔化过程,在该过程中海波吸热,但温度不变,故C正确;
D、据图象可知,海波从开始熔化到完全熔化用时约8min﹣4min=4min,故D错误。
故选:C。
14.雕塑艺术家为城市塑造某历史名人的铜像,需要把铜水灌入模具中。如图的四幅图象中能正确反映铜像成型过程的曲线是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:雕塑艺术家为城市塑造某历史名人的铜像是晶体的凝固过程,
A、液体不断放热,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象。不符合题意。
B、固体吸收热量,温度升高到一定温度,不断吸收热量,温度不变,符合晶体熔化特点,这是晶体的熔化图象。不符合题意。
C、液体不断放出热量,温度保持不变,符合晶体凝固特点,是晶体凝固的图象。符合题意。
D、固体不断吸收热量,温度不变升高,符合非晶体的熔化特点,是非晶体的熔化图象。不符合题意。
故选:C。
▉四.熔化和凝固的探究实验(共4小题)
15.冬季为尽快清除积雪,人们会在冰雪覆盖的道路上撒大量的“融雪盐”。小金同学猜想:含盐浓度不同的冰熔化特点与纯冰可能不同。为此,小金用质量均为1kg的纯水、淡盐水、浓盐水制得对应的纯冰①、淡盐冰②、浓盐冰③。在相同加热条件下,测量三者的温度随时间变化的情况,并画出三条图线,如图所示。据图像回答:(1)含盐浓度越高的冰,其能在 更低 (选填“更高”、“更低”或“相同”)的温度熔化,其比热容 越小 (选填“越大”、“越小”或“相同”)。
(2)分析观察图像①A→B情况,纯冰熔化过程中A点时的内能 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B点时的内能。
【答案】(1)更低;越小;(3)小于。
【解答】解:(1)冰雪中撒入盐后,降低了熔点,冰雪就会在较低的温度条件下开始熔化,可以使冰雪尽快地熔化,并且含盐浓度越高的冰,能在更低温度下熔化;根据吸热公式Q=cmΔt可知,当质量相同时,吸收同样的热量,比热容小的温度上升快,由图像可知含盐浓度越高的冰在相同时间内温度上升的最快,所以比热容最小,也就是含盐浓度越高的冰比热容越小。
(2)纯冰熔化过程中,不断吸热,内能增加,故物体在A点时具有的内能小于在B点时的内能。
故答案为:(1)更低;越小;(3)小于。
16.如图甲所示,将质量相等的冰和蜡块分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热,绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲实验装置,安装时应按照“由上到下”的顺序
B.由图乙可知,A图线对应的物质是蜡块,B图线对应的物质是冰
C.图乙中,2~6分钟内,A物质的内能不变,B物质的内能增大
D.图甲中两试管放在同一烧杯中加热,可以控制相同时间内冰和蜡块吸收的热量相同
【答案】D
【解答】解:A、图甲中,酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而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,所以应按照“由下到上”的顺序安装,故A错误;
B、由图乙可知,A图线对应的物质有固定的熔点,且熔点为0℃,故A为晶体,是冰,故B错误;
C、由图乙可知,A图线对应物质是晶体,2~6分钟内处于熔化过程,熔化吸热,内能增大,故C错误;
D、图甲中两试管放在同一烧杯中加热,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:可以控制相同时间内冰和蜡烛吸收的热量相同,且物质受热均匀,故D正确。
故选:D。
17.某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时,使用的实验装置如图甲所示:
(1)向试管中放入500g冰,应选用颗粒 较小 (选填较大或较小)的冰块做实验。
(2)从加热到熔化记录的实验数据如表,可以判断蜡属于 非晶体 (填晶体或非晶体)。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
(3)根据冰加热过程中记录的数据画出如图乙所示温度﹣时间图象,AB这段时间内,该物质处于 固液共存 状态。
【答案】(1)较小;(2)非晶体;(3)固液共存。
【解答】解:(1)实验中,为了使冰块受热均匀,应使用较小的颗粒进行实验;
(2)蜡烛在熔化过程中温度不断上升,所以蜡烛为非晶体;
(3)从图乙可知,冰在5min开始熔化,到第15min熔化结束,在AB段该物质处于固液共存状态。
故答案为:(1)较小;(2)非晶体;(3)固液共存。
18.两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“石蜡熔化时温度的变化规律”。
(1)其中一个实验小组安装的实验装置如图甲。该装置存在的不足是 没有采用水浴法给试管加热,造成试管受热不均匀,影响实验效果 .
(2)改正实验后,两实验小组记录数据汇总如表,分析表格中的数据,你发现冰与石蜡在熔化过程中的
不同点是 冰有一定的熔化温度,石蜡没有 .
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 ...
冰的温度/℃ ﹣20 0 0 0 0 10 20 30 ...
冰的状态 固态 固、液 固、液 固、液 固、液 液态 液态 液态 ...
石蜡的温度/℃ 35.0 40.0 45.0 49.5 54.0 58.3 62.5 66.6 ...
石蜡的状态 固态 固态 固态 粘稠 变稀 液态 液态 液态 ...
(3)图乙是其中一个实验小组画出的冰熔化时温度随时间变化的图象,请你利用图象分析说明冰的比热容
小于水的比热容(假定每分钟受热物质吸收热量相等) 冰熔化成水,状态变化,质量不变。第1分钟内的冰和第5分钟内的水吸收了相同的热量,二者质量相等,从图象看出,冰升高了20℃,水升高了10℃,冰升高的温度高,根据Q=cmΔt可知,冰的比热容小于水的比热容 .
【答案】(1)没有采用水浴法给试管加热,造成试管受热不均匀,影响实验效果;(2)冰有一定的熔化温度,石蜡没有;(3)冰熔化成水,状态变化,质量不变。第1分钟内的冰和第5分钟内的水吸收了相同的热量,二者质量相等,从图象看出,冰升高了20℃,水升高了10℃,冰升高的温度高,根据Q=cmΔt可知,冰的比热容小于水的比热容。
【解答】解:(1)如果固体受热不均,会出现加热部分熔化,非加热部分温度还很低,所以一定要均匀受热。采用水浴法,能使固体均匀受热。
(2)观察表中的数据变化可以看出,冰在达到0℃后继续吸热,但温度不再升高,直至全部熔化成水,而蜡则是边吸热、边升温、边熔化。因此可得出其最大的不同点:冰有一定的熔点,蜡没有一定的熔点。
(3)冰熔化成水,状态变化,质量不变。第1分钟内的冰和第5分钟内的水吸收了相同的热量,二者质量相等,从图象看出,冰升高了20℃,水升高了10℃,冰升高的温度高,根据Q=cmΔt可知,冰的比热容小于水的比热容。
故答案为:(1)没有采用水浴法给试管加热,造成试管受热不均匀,影响实验效果;(2)冰有一定的熔化温度,石蜡没有;(3)冰熔化成水,状态变化,质量不变。第1分钟内的冰和第5分钟内的水吸收了相同的热量,二者质量相等,从图象看出,冰升高了20℃,水升高了10℃,冰升高的温度高,根据Q=cmΔt可知,冰的比热容小于水的比热容。
▉五.沸腾及沸腾条件(共5小题)
19.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,甲瓶中水 不沸腾 (填“沸腾”或“不沸腾”),乙瓶中水 不沸腾 (填“沸腾”或“不沸腾”)。
【答案】不沸腾;不沸腾。
【解答】解:在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时,甲瓶中的水无法继续吸热,故甲瓶中的水不沸腾;乙瓶中气压大于外界大气压,沸点升高,无法沸腾。
故答案为:不沸腾;不沸腾。
20.容器里装有水,将烧杯底朝上压入水中,如图所示,在标准大气压下对容器底加热。下列结论正确的是( )
A.烧杯内、外的水都不能沸腾
B.烧杯内、外的水都能沸腾
C.烧杯内、外的水温度相等
D.烧杯内的水温高于烧杯外的水温
【答案】C
【解答】解:用酒精灯对容器加热时,容器中的水由于吸热温度逐渐升高,达到沸点,容器中的水温度达到沸点以后,还在继续吸热,所以会沸腾,不断的有水变成水蒸气散发到空气中;
由于容器中的水沸腾时温度不变,所以烧杯中的水达到容器中的水温度时,不能再吸收热量了,温度也不能继续升高,而且烧杯上面的空气由于温度升高,气压增大,所以烧杯内水的沸点也升高,所以不能沸腾。
故选:C。
21.如图为标准大气压下,用水壶烧开水的情形。要使水壶中热水温度超过100℃,下列做法可行的是( )
A.开大火力猛烧
B.将水壶内空气抽出再烧
C.沸腾后继续烧
D.在水壶口塞上木塞再烧
【答案】D
【解答】解:A.开大火力猛烧:在标准大气压下,水的沸点是100℃,水达到沸点后,即使继续加热,温度也不会升高,只是会加快水的汽化速度,所以开大火力猛烧不能使水的温度超过100℃。故A不符合题意。
B.将水壶内空气抽出再烧:抽出空气会使水壶内气压降低,根据液体沸点与气压的关系,气压越低,沸点越低,所以水的沸点会低于100℃,无法使水温度超过100℃。故B不符合题意。
C.沸腾后继续烧:水沸腾后继续加热,水会持续吸热汽化,但温度保持在沸点100℃不变,不能使水的温度超过100℃。故C不符合题意。
D.在水壶口塞上木塞再烧:塞上木塞后,水壶内不断汽化出的水蒸气无法及时排出,会使壶内气压增大,根据液体沸点随气压增大而升高的原理,水的沸点会升高,从而可以使水壶中热水温度超过100℃。故D符合题意。
故选:D。
22.如图所示是常见的鸳鸯火锅,两锅内分别是汤汁量和初温都相同的清汤和红油,下列描述错误的是( )
A.红油锅先沸腾,是因为红油覆盖在水面减少了热量的散失
B.汤汁沸腾后改为小火加热,是为了使汤汁温度升高慢一些
C.火锅内汤汁越来越少是因为锅内水发生了汽化现象
D.汤汁沸腾时,金属锅体的温度比锅内汤汁的温度高
【答案】B
【解答】解:A、红油浮在水面上,是因为油的密度比水小,覆盖在水面上减少了热量的散失,红油锅先沸腾,故A正确;
B、汤汁沸腾后可以改为小火加热,此时汤汁温度不变,不易烧干,故B错误;
C、火锅内汤汁越来越少,水发生汽化现象,故C正确;
D、液体沸腾的条件:到达沸点,继续吸热,汤汁沸腾时,金属锅的温度比锅内汤汁的温度高,故D正确。
故选:B。
23.如图所示,烧杯中盛有甲液体,试管内盛有乙液体。用酒精灯对烧杯底部持续加热,一段时间后,发现甲沸腾而乙不沸腾。已知1标准大气压下,酒精沸点是78℃,水沸点是100℃,煤油沸点是150℃,下列判断中符合题意的是( )
A.甲液体为水,乙液体为酒精
B.甲液体为酒精,乙液体为水
C.甲液体为煤油,乙液体为酒精
D.甲液体为煤油,乙液体为水
【答案】B
【解答】解:甲在试管外面,直接从酒精灯火焰吸热,而乙在试管内,从液体甲吸收热量。甲沸腾而乙不沸腾,说明液体甲沸腾后,液体乙不能从甲中继续吸收热量,即乙的沸点比甲高。可能情况就是:①甲为酒精,乙为水;②甲为酒精,乙为煤油;③甲为水,乙为煤油。
故选:B。
▉六.影响蒸发快慢的因素(共5小题)
24.墨汁倒入碟中很容易干,下列选项能减缓碟中墨汁变干的是( )
A.敞口放置 B.放在阳光下
C.放在潮湿处 D.放在通风处
【答案】C
【解答】解:A、敞口放置,增大了墨汁与空气的接触面积,会加快墨汁中水分的蒸发,不能减缓墨汁变干,故A错误;
B、放在阳光下,温度升高,会加快墨汁中水分的蒸发,不能减缓墨汁变干,故B错误;
C、放在潮湿处,周围空气湿度大,墨汁中水分蒸发到空气中的速度会变慢,能减缓墨汁变干,故C正确;
D、放在通风处,加快了墨汁表面上方的空气流动速度,会加快墨汁中水分的蒸发,不能减缓墨汁变干,故D错误。
故选:C。
25.“晒纸”是将刚生产的湿纸,通过自然蒸发使纸张变干。若无风情况下在杭州为了更快完成晒纸工序,下列晾晒方式最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:AB、太阳在南方,顺着太阳光的方向,照射到纸上的太阳光较少,湿纸的温度较低,蒸发较慢,晒干需要的时间较长,故AB错误;
C、纸面朝向太阳,并且南面的支架低,北面的支架高,南面的湿纸不会挡住太阳光,使得两张湿纸的温度都较高,蒸发较快,晒干时间较短,故C正确;
D、两个纸面虽然朝向太阳,但是支架靠得太近,会导致南面的湿纸挡住照向北面湿纸的太阳光,使得北面的湿纸温度较低,蒸发较慢,晒干时间较长,故D错误。
故选:C。
26.小科洗完头发,下列不能使头发尽快变干的是( )
A.用干毛巾擦头发
B.用皮筋将头发盘成一团
C.用电吹风吹头发
D.用梳子不停地抖动头发
【答案】B
【解答】A.用干毛巾擦头发时,干毛巾会吸收头发上的部分水分,使头发尽快变干。故A不符合题意;
B.用皮筋将头发盘成一团,会减小头发与空气的接触面积,同时不利于空气在头发间流动,会阻碍头发中水分的蒸发,不能使头发尽快变干。故B符合题意;
C.用电吹风吹头发时,加快了头发表面空气的流动速度,使蒸发加快,能使头发尽快变干。故C不符合题意;
D.用梳子不停地抖动头发,增大了头发表面水分的表面积,同时也加快了头发表面空气的流动速度。这种做法能加快水的蒸发,使头发尽快变干。故D不符合题意。
故选:B。
27.吐鲁番常年高温少雨,当地使用坎儿井,大大减少了输水过程中水的蒸发。如图所示,坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成。下列关于坎儿井的说法错误的是( )
A.暗渠中风速较慢,可减慢水的蒸发
B.暗渠中温度比外界低,可减慢水的蒸发
C.明渠比暗渠更宽,与空气接触表面积大,使得水蒸发较慢
D.竖井口的温度较周围要低是因为井中水蒸发吸热
【答案】C
【解答】解:A、液体表面空气流速越慢,蒸发越慢。暗渠位于地下,空气流动相对缓慢,风速较慢,所以可减慢水的蒸发,故A正确。
B、液体温度越低,蒸发越慢。暗渠在地下,受外界高温影响小,温度比外界低,能减慢影响小,温度比外界低,能减慢水的蒸发,故B正确。
C、液体表面积越大,蒸发越快。明渠比暗渠更宽,与空气接触表面积大,会使得水蒸发较快,而不是较慢,故C错误。
D、水蒸发会吸收热量,竖井口附近由于井中水蒸发吸热,会使周围温度降低,所以竖井口的温度较周围要低,故D正确。
故选:C。
28.图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
【答案】A
【解答】解:油在燃烧的过程中,温度升高,会不断地蒸发,在灯盏上方容器中盛油,在夹层中注水以降低油的温度,减少了油的蒸发,达到省油的效果。
故选:A。
▉七.液化及液化现象(共4小题)
29.护目镜镜片会因起“雾”给医疗工作者在工作过程中带来诸多不便(如图)。下列有关“雾”的理解正确的是( )
A.“雾”是水蒸气
B.“雾”的形成是液化现象
C.“雾”形成过程中需要吸热
D.“雾”形成在护目镜的外侧
【答案】B
【解答】解:护目镜镜片上的“雾气”是医务人员口中呼出气流中温度较高的水蒸气遇到冷的镜片,在护目镜的内侧发生了液化现象,形成的小水珠。“雾气”是液化现象,形成过程需要放热。
故选:B。
30.如图所示,夏天从冰箱中拿出的鸡蛋放置一段时间后表面会出现许多小水珠,下列关于小水珠形成的原因说法正确的是( )
A.冰箱中的水蒸气液化形成的
B.鸡蛋内部冒出的“寒气”液化形成的
C.鸡蛋内部的水渗出壳外
D.空气中的水蒸气液化形成的
【答案】D
【解答】解:从冰箱中取出的鸡蛋过一会儿表面有水珠,这是空气中的水蒸气液化形成的。
故选:D。
31.科研人员将﹣196℃的液氮倒入盛有水的容器中,观察到液氮发生了“沸腾”,周围出现“白气”。形成“白气”的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.升华
【答案】C
【解答】解:白气是液态氮遇冷液化成的液氮,故C正确。
故选:C。
32.冬天,往杯子倒热开水可看到杯上方冒“热气”,这“热气”形成原理与下列现象相同的是( )
A.春雪消融 B.夏夜浓露 C.秋晨霜降 D.冬寒结冰
【答案】B
【解答】解:“热气”的本质是小水滴,“热气”是水蒸气遇冷液化形成的,
A:春雪消融是固态变为液态是熔化现象,故A错误;
B:夏夜浓露是水蒸气遇冷液化形成的,故B正确;
C:秋晨霜降是气态变为固态是凝华现象,故C错误;
D:寒冬结冰时液态变为固态是凝固现象,故D错误;
故选B。
▉八.液化方法及其应用(共2小题)
33.生活中的打火机中装的液体是通过 压缩体积 的方式液化的。家中烧开水时,壶嘴上方有大量的“白气”产生,形成白气的原因是 从壶嘴内冒出来的温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气液化成小水滴 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:气体打火机中的液体是在常温下通过对燃气采用压缩体积的方法使气体液化的。
烧水时,从壶嘴内冒出来的温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气液化成小水滴,形成“白气”。
故答案为:压缩体积;从壶嘴内冒出来的温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气液化成小水滴。
34.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩体积,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是374℃,酒精是234℃,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是﹣119℃,氢是﹣240℃,所以我们平时常认为它们是气态的。由以上知识可知:
(1)使气体液化的方法有降低温度和压缩体积,但对于某些气体,只使用 压缩体积 的方法是不行的,还要 降温 。
(2)将氧气和氢气的混合物采用降温液化的方法分离时,首先液化的将是 氧气 。
(3)氧的沸点是﹣183℃,氮的沸点是﹣196℃,氦的沸点是﹣268.9℃。利用液化的空气提取这些气体,当温度升高时,液态空气沸腾,首先分离出来的是 C
A.氧气
B.氮气
C.氦气
D.同时分离出来
【答案】(1)压缩体积;降温;(2)氧气;(3)C。
【解答】解:(1)使气体液化有两种方式:降低温度和压缩体积。压缩体积并不能使所有的物体都液化,有些气体必须在降到一定温度时,压缩体积才可以液化。
(2)降低温度使气体液化,当然是临界温度高的物体先达到临界点,先液化,氧气的临界温度高,氧气先液化。
(3)液态空气温度升高时,沸点低的液体先达到沸点,先汽化。氦气的沸点低,先汽化,故选C。
故答案为:(1)压缩体积;降温;(2)氧气;(3)C。
▉九.探究水的沸腾实验(共4小题)
35.如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,下列有关分析正确的是( )
A.他可以选用量程为﹣80﹣60℃的酒精温度计
B.图甲是水沸腾前的现象
C.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
D.小明撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间,所以水的沸腾有时候不需要吸收热量
【答案】B
【解答】解:A、酒精温度计的量程为﹣80℃~60℃;而标准大气压下水的沸点是100℃,故A错误;
B、甲气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况,故B正确;
C、“白气”是水蒸气液化成的小水滴,不是水蒸气,故C错误;
D、水沸腾的条件:达到沸点并继续吸热,故D错误;
故选:B。
36.在进行水的沸腾实验时,某同学想缩短加热时间,尽快观察到水沸腾的现象,下列做法不能实现的是( )
A.增大水的质量 B.选用温水加热
C.加大酒精灯的火力 D.给烧杯加个盖
【答案】A
【解答】解:根据生活常识可知,加大酒精灯的火力,减少水的质量,提高水的初温,给烧杯加个盖,可以使水尽快沸腾;故A错误、BCD正确。
故选:A。
37.如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,以下说法正确的是( )
A.乙是水沸腾前的现象
B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不停的升高
D.烧水过程中伴随着的物态变化有汽化和液化
【答案】D
【解答】解:A.乙是水沸腾时的现象,故A错误;
B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故B错误;
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不变,故C错误;
D.烧水过程中伴随着的物态变化有汽化和液化,故D正确;
故选:D。
38.小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾:
(1)小明组装器材时,应先固定图甲中的 B (选填“A”或“B”)。
(2)在水温升高到90℃后,每隔1min记录温度计示数,直至沸腾。水的温度随时间的变化如下:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
①第6min时,水中气泡的情形为图乙中 C 图(选填“C”或“D”)。
②你认为在用炉火炖汤时,汤沸腾后应该 调为小火 (选填“保持大火”或“调为小火”)。
【答案】(1)B;(2)①C;②调为小火。
【解答】解:(1)应先固定图甲中的B。因为要用酒精灯外焰给烧杯加热,且要保证温度计能完全浸在水中,同时不碰到容器壁,底部的距离是固定的,所以应先固定下边的B,再根据B的位置调整固定上边的A。
(2)①第6min时,水中气泡的情形为图乙中C图。根据表格数据可知,第4min时水的温度就达到了98℃,之后温度保持不变,说明水从第4min开始沸腾。水沸腾时,整个容器中的水温相同,气泡上升过程中,由于所处水深变小,水的压强减小,为保持气泡内外压强平衡,气泡体积会逐渐增大,C图符合该现象。而D图中气泡上升过程中体积变小,是水沸腾前的气泡特征。
②在用炉火炖汤时,汤沸腾后应该调为小火。因为水沸腾时,继续吸热但温度保持不变,无论大火还是小火,汤的温度都是沸点温度,用小火可以节省燃料。
故答案为:(1)B;(2)①C;②调为小火。
▉十.升华和凝华的定义和特点(共5小题)
39.我国的“二十四节气”已列入“人类非物质文化遗产”。下列是各节气中出现的物态变化现象,其中属于吸热的是( )
A.立春时节冰雪消融 B.惊蛰时节朝雾弥漫
C.寒露时节露水映霞 D.冬至时节寒霜遍野
【答案】A
【解答】解:A、立春时节冰化成水,是熔化现象,熔化吸热,故A正确;
B、惊蛰时节朝雾弥漫,是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,液化放热,故B错误;
C、白露时节草叶上的露珠,是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,液化放热,故C错误;
D、霜降时节枝头上的霜,是空气中的水蒸气凝华形成的小冰粒,凝华放热,故D错误。
故选:A。
40.寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会“出汗”或结“冰花”。下列说法不正确的是( )
A.玻璃窗上“汗”是水蒸气液化生成的
B.“汗”出在玻璃窗的外表面
C.“冰花”结在玻璃窗的内表面
D.玻璃窗上“冰花”是水蒸气凝华生成的
【答案】B
【解答】解:寒冷的冬天,室内温度较高,空气中有大量的水蒸气,而玻璃窗较冷,周围的水蒸气遇到冷的玻璃会发生液化现象变成小水滴,甚至发生凝华现象结冰,从外面看玻璃窗就会“出汗”或结“冰花”。
故选:B。
41.如图所示,密封锤形玻璃泡内有少量碘颗粒(碘熔点约114℃),将其放入70℃热水中,一段时间后泡内充满紫红色碘蒸气;取出放置一段时间,泡内碘颗粒变多。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.放热水中时,碘颗粒熔化
B.取出后,碘蒸气凝固
C.放热水中时,碘颗粒升华
D.取出后,碘蒸气液化
【答案】C
【解答】解:AC、密封锤形玻璃泡内有少量碘颗粒(碘熔点约114℃),将其放入70℃热水中,一段时间后泡内充满紫红色碘蒸气,此过程是碘颗粒直接变成碘蒸气,属于升华,故A错误,C正确;
BD、取出放置一段时间,温度降低,泡内碘蒸气直接变成碘,属于凝华过程,所以碘颗粒变多,故BD错误。
故选:C。
42.用金属勺盛一些干冰(固态CO2),发现金属勺周围出现了白色固体。下列关于白色固体产生的原因,分析正确的是( )
A.水蒸气液化形成的小水珠
B.水蒸气凝华形成的小冰晶
C.二氧化碳气体凝华形成的小冰晶
D.二氧化碳气体凝固形成的小冰晶
【答案】B
【解答】解:干冰在常温下易升华,在升华过程中吸收热量,使金属勺温度降低,空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶附着在金属勺周围,故ACD错误,B正确。
故选:B。
43.如图所示,将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰与盐水的混合物温度,可以看到混合物的温度低于0℃。这时会观察到易拉罐的底部出现白霜。针对以上现象说法正确的是( )
A.白霜是空气遇冷凝华形成的
B.混合物温度低于0℃,说明含盐的冰在熔化过程中温度降低
C.混合物温度低于0℃,说明此时的大气压低于标准大气压
D.在易拉罐内部和外部分别发生了熔化和凝华
【答案】D
【解答】解:A、白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故A错误;
B、含盐的冰也是晶体,晶体在熔化过程中温度保持不变,故B错误;
C、往冰上撒盐,即在冰中加入杂质,降低冰的熔点,因此冰的熔点低于0℃,与大气压无关,故C错误;
D、在易拉罐内部和外部分别发生了熔化和凝华,故D正确。
故选:D。
▉十一.生活中的升华现象(共2小题)
44.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”描绘了秋天的美丽景色。诗中“霜”的形成属于( )
A.熔化现象 B.凝固现象 C.升华现象 D.凝华现象
【答案】D
【解答】解:霜是空气中的水蒸气在夜晚温度降低时,直接由气态变为固态的小冰晶,附着在地面或物体表面形成的。这种物质由气态直接变为固态的过程属于凝华现象。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
45.下列物态变化中属于升华的是( )
A.初春,冰雪消融汇成了溪流
B.盛夏,从冰箱里取出的棒冰周围出现“白气”
C.金秋,清晨的雾气在太阳的照射下渐渐散去
D.寒冬,美丽壮观的冰雕作品逐渐变小
【答案】D
【解答】解:A、初春,冰雪消融汇成了溪流是熔化现象,故A错误;
B、盛夏,从冰箱里取出的棒冰周围出现“白气”,是液化现象,故B错误;
C、金秋,清晨的雾气在太阳的照射下渐渐散去,是汽化现象,故C错误;
D、寒冬,美丽壮观的冰雕作品逐渐变小,是冰直接升华成了水蒸气,故D正确。
故选:D。
▉十二.生活中的凝华现象(共5小题)
46.“二十四节气”是中华民族几千年智慧的结晶。下列关于节气中物态变化正确的是( )
A.“谷雨”,雨是空气中的水蒸气汽化形成的
B.“白露”,露是空气中的小冰晶熔化形成的
C.“霜降”,霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D.“大雪”,雪是空气中的水蒸气凝固形成的
【答案】C
【解答】解:A、雨是空气中的水蒸气液化形成的,故A错误;
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故C正确;
D、雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故D错误。
故选:C。
47.我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气,统称为“雾霾天气”。关于雾和霾的认识,下列说法中正确的是( )
A.霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的
B.雾和霾是两种不同的天气现象
C.雾是由浮游在大气中大量微小尘粒、烟粒或盐粒形成的
D.雾和霾是同一个概念的两种不同说法
【答案】B
【解答】解:A、霾的实质是固体小颗粒;而不是小水滴和小冰晶;故A错误;
B、雾和霾是两种不同的天气现象,雾的实质是小液滴,霾的实质是固体小颗粒;故B正确;
C、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴;故C错误;
D、雾和霾不是同一个概念;故D错误;
故选:B。
48.霜降是二十四节气中第十八个节气,交节时间点在公历10月23日前后,霜降是秋季的最后一个节气,是秋季到冬季过渡的开始,最低气温可达到0℃左右。霜降后,清晨时分,会在野外的枯草上、树叶上看到一层白色的霜,与之相对应的物态变化是( )
A.凝华 B.液化 C.凝固 D.汽化
【答案】A
【解答】解:霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,凝华放热。
故选:A。
49.如图所示,去年冬天,百山祖风景区出现美丽雾凇,把人们带进如诗如画的仙境。雾凇是水蒸气发生了( )
A.熔化 B.液化 C.升华 D.凝华
【答案】D
【解答】解:雾凇是空气中的水蒸气直接凝华为小冰晶。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
50.下面是小莉同学列举的一些物态变化的实例,其中错误的说法是( )
A.冬天,窗户玻璃上的“冰花”是室内空气中的水蒸气凝华而成的
B.我们看到冰糕冒“白气”是一种汽化现象
C.利用干冰来获得低温是通过干冰升华来实现的
D.从冰箱中取出的汽水瓶表面有水,是冰箱外的水蒸气液化而成的
【答案】B
【解答】解:A、窗户玻璃上的“冰花”是室内空气中的水蒸气遇冷凝华形成的。不合题意。
B、冰糕冒“白气”是由空气中的水蒸气遇到比较冷的冰糕液化形成的。符合题意。
C、干冰升华吸热可以得到低温。不合题意。
D、从冰箱中取出的汽水瓶表面有水,是空气中的水蒸气遇到冷的汽水瓶液化形成的。不合题意。
故选:B。
▉十三.水的三态变化(共5小题)
51.把冰箱冷冻层的冰袋拿出一段时间后发现冰袋外面有一些小水珠和霜。在把冰袋从冰箱中拿出后的这段时间内,冰袋外面有哪些物态变化( )
A.凝固,液化 B.凝华,液化 C.熔化,液化 D.熔化,汽化
【答案】B
【解答】解:把冰箱冷冻层的冰袋拿出一段时间后发现冰袋外面有一些小水珠是液化现象,霜是凝华现象。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
52.加湿器可用于增加室内湿度,其工作时将水箱内的水先转变为水蒸气,后向外喷出细密水雾。此过程中涉及的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先液化后汽化
C.先升华后凝华 D.先汽化后升华
【答案】A
【解答】解:加湿器可用于增加室内湿度,其工作时将水箱内的水先转变为水蒸气属于汽化,后向外喷出细密水雾是水蒸气遇冷液化形成的。此过程中涉及的物态变化是先汽化后液化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
53.霰,俗称雪子,是水滴围绕着晶核冻结,形成的一种圆团形颗粒。则霰的形成过程中发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.凝固
【答案】D
【解答】解:霰的形成过程中发生的物态变化是凝固(物质从液态变成固态的变化过程),故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
54.每年2~4月,温州地区房屋的墙壁上会有“出汗”现象(如图),该现象涉及的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.凝固 D.液化
【答案】D
【解答】解:温州地区房屋的墙壁上会有“出汗”现象是水蒸气遇到冷的墙壁液化而成,此现象是液化。
故选:D。
55.梅雨季节,墙壁、地板等表面容易出现水珠,“出现水珠”这一现象发生的物态变化是( )
A.液化 B.汽化 C.升华 D.熔化
【答案】A
【解答】解:“出现水珠”这一现象发生的物态变化是液化(液化指物质由气态转变成液态,液化要放热),故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
▉十四.物质的三态及其基本特征(共5小题)
56.民间艺人制作“糖画”时,把糖块加热成糖浆,这属于物态变化中的( )
A.凝固 B.熔化 C.升华 D.液化
【答案】B
【解答】解:制作“糖画”时,固态的糖块被加热后变成液态的糖浆,符合熔化的定义,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
57.如图所示,3D打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物的过程。在打印过程中材料先后经历了哪些物态变化( )
A.熔化 汽化 B.熔化 凝固
C.凝固 熔化 D.液化 凝固
【答案】B
【解答】解:在打印过程中材料先后经历了熔化和凝固过程,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
58.商周时期,我国劳动人民已经熟练掌握青铜器铸造技术。工匠将青铜原料加热成青铜液体,然后将液体倒入模具中冷却成型。该过程中涉及的主要物态变化是( )
A.熔化和凝固 B.汽化和液化
C.升华和凝华 D.熔化和液化
【答案】A
【解答】解:工匠将青铜原料加热成青铜液体,是固态的青铜原料吸收热量变成液态,这个过程是熔化;然后将青铜液体倒入模具中冷却成型,是液态的青铜液体放出热量变成固态,这个过程是凝固。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
59.如图是某物质的三种状态的分子微观模型。甲图中的物质状态变成丙图中的物质状态的过程叫做( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.汽化
【答案】B
【解答】解:甲图代表的物质状态是固态,分子间的距离很小,分子间的作用力很大;乙图代表的物质状态是液态,分子间的作用力较大,分子间的距离较小;丙图代表的物质状态是气态,分子间的作用力可以忽略不计。甲是固态,丙是气态,物质从固态直接变成气态的过程叫升华。
故选:B。
60.如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.熔化 D.凝固
【答案】D
【解答】解:熔炉将铁块熔化成铁汁,铁花在空气中遇冷时发生的物态变化是凝固,该过程是由液态变为固态,属于凝固。
故选:D。