第3节
汽化和液化
基础巩固
一、选择题
1.雨过天晴,如图所示的草叶上有许多晶莹的水珠,在阳光照射下慢慢消失。这一过程对应的物态变化是(
)
A.熔化
B.汽化
C.凝固
D.液化
2.在通常情况下,液态氦的沸点是-268.9℃,液态氧的沸点是-183℃,液态氮的沸点是-196℃,如果使液态空气升温,那么分离出各种气体的先后顺序是(
)
A.氧、氦、氮
B.氧、氮、氦
C.氦、氧、氮
D.氦、氮、氧
3.打针前,医生用酒精棉球涂在小华的皮肤上进行消毒时,他感觉到皮肤有点凉,这是因为(
)
A.酒精温度较低
B.皮肤对酒精过敏
C.皮肤吸收了酒精
D.酒精蒸发,有制冷作用
4.南方的二、三月份的时间里,我们的教室地板、墙面上会湿漉漉的。这些水珠的形成过程属于(
)
A.液化
B.熔化
C.汽化
D.凝固
二、非选择题
5.如图所示,这是我国70周年国庆阅兵上空中梯队的拉烟表演,使用的是“航空液体彩色拉烟剂”,其原理是利用喷气式飞机的发动机工作时喷出的炽热尾气,将喷入尾气中高沸点的彩烟剂________(填物态变化名称),当彩烟剂远离发动机热源的冷却过程中,会吸附大量的水分子,并________(填物态变化名称)成彩色的云雾,形成飞机彩色的尾迹。
6.在“探究水的沸腾”实验中。
(1)请指出图1中实验操作的错误是________。
(2)第2min记录温度时,温度计示数如图2所示,此时温度为________。
(3)如图3所示,某同学绘制出了水的沸腾图象。根据图象可知,水的沸点是________℃,此时气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。由图象可得出水沸腾时的特点是________。
(4)实验中有的同学对温度计中红色液体是不是酒精产生了疑问,查查液体沸点表得知酒精的沸点为78℃(在1个标准大气压下),由此断定红色液体________(选填“是”或“不是”)酒精。
7.在农村晒粮食时通常摊在通风、向阳的地方更容易晒干,原因是提高了粮食的________;增大了粮食的________;加快了粮食上方的________;从而加快了________。
8.小刚吃雪糕时,把雪糕放在碗里,他用手一摸碗壁,发现碗“漏水”了,这是空气中的水蒸气遇冷在碗壁上发生的________(填物态变化名称)现象,在这一物态变化过程中,空气中的水蒸气要________(选填“吸”或“放”)热。
参考答案
1.B
2.D
3.D
4.A
5.汽化;液化
6.(1)温度计的玻璃泡碰到容器底(2)96(3)97;小于;继续吸热,温度不变(4)不是
解析:(1)由图1可知,温度计的玻璃泡碰到容器底,会使测量结果不准确。
(2)由图2可知,温度计的一个大格表示5℃,里面有5个小格,因此它的分度值为1℃,此时温度为96℃。
(3)由图3可知,水在沸腾过程中保持97℃不变,所以沸点为97℃;标准大气压下水的沸点为100℃,此时水的沸点小于标准大气压下水的沸点,所以当时气压低于1标准大气压;水沸腾时的特点是:继续吸热,温度不变。
(4)本实验中水的沸点是97℃,酒精的沸点为78℃,因此温度计中液体的沸点一定高于97℃,即红色液体一定不是酒精。
7.温度;表面积;空气流动;蒸发
8.液化;放
第3节
汽化和液化
能力提升
一、选择题
1.生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的水(
)
A.同时沸腾
B.稍后也沸腾了
C.温度达到沸点,不会沸腾
D.温度低于沸点,不会沸腾
2.关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是(
)
A.蒸发和沸腾都是在液体内部进行的剧烈汽化现象
B.蒸发和沸腾不能同时进行
C.蒸发在任何温度下都能发生,沸腾需在沸点时才可能发生
D.蒸发不需要吸收热量
3.如图所示是吐鲁番流行使用的坎儿井结构,大大减少了输水过程中水的蒸发和渗透。其中暗渠即地下水道,是坎儿井的主体,般是越靠近源头,竖井就越深,井内的水在夏季约比外界低5~10℃,以下关于坎儿井的说法错误的是(
)
A.水在地下主体水道流动时,减小了水流动时候的表面积
B.井内的水温比外界低,减少了水的蒸发
C.主体水道深埋地下,减少了由于空气流动带来的水的蒸发
D.由于井内温度低,水在流动过程中没有汽化
4.关于物态变化,下列说法正确的是(
)
A.物质从气态变为液态的过程叫汽化
B.蒸发和沸腾都是在液体表面和内部同时发生的汽化现象,都是吸热的
C.清晨,路边的草上结有露珠,这是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴
D.从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”,这里的“白气”是水蒸气
5.下列现象由液化产生的是(
)
A.吉林雾凇
B.草上露珠
C.浓雾消散
D.冰雪融化
二、非选择题
6.如图甲、乙是“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的两幅漫画。“扬汤止沸”是指把锅里沸腾的水舀起来再倒回去,他是通过________(选填“升高”或“降低”)水的温度的方式止沸的;“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃烧着的柴薪,他是通过停止给水加热,让水不能继续________的方式止沸的。
7.小海在做“观察水的沸腾”实验后,又进一步观察了水的自然冷却过程,他根据实验数据绘出水温随时间变化的图象如图所示,由图象可知:
(1)水的沸点是________℃,这说明当时水面上方的气压________标准大气压。
(2)做上述实验时的环境温度(即室温)应在________℃左右。
(3)沸腾前水温随时间变化的特点是_____________________________________________________________________。
8.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,还要放出热量。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将一定量温度为的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面在如图甲所示位置,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。
(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)比较保温杯中水前后温度,可得________(选填“>”“<”或“=”)
(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)________________________________________。
参考答案
1.C
2.C
3.D
4.C
解析:A、物质从气态变为液态的过程叫液化,故A错误。
B、沸腾都是在液体表面和内部同时发生的汽化现象,蒸发是在液体表面发生的汽化现象,蒸发和沸腾都是吸热的,故B错误。
C、路边的草上结有露珠,这是空气中的水蒸气遇冷液化,凝结成的小水滴,故C正确。
D、从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”,这里的“白气是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。
故选:C。
5.B
解析:A、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华为小冰晶,故A错误。
B、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故B正确。
C、浓雾消散是雾的汽化现象,故C错误。
D、冰雪融化是冰的熔化现象,故D错误。
故选:B。
6.降低;吸热
7.(1)100;等于(2)20(3)水在没有沸腾之前,吸收热量,温度低时升温较快,温度高时升温较慢
解析:(1)从图象可以看出,水在沸腾时的温度是100℃,所以水的沸点是100℃,当时气压是标准大气压。
(2)从图象可以看出,水在冷却时,温度到20℃水温不再变化,所以当时室温应在20℃左右。
(3)从图象可以看出,温度较低时,水吸热温度升高得快,快到沸点时,温度升高得慢。
8.(1)液化(2)<(3)再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入与图甲保温杯中质量相同,温度为的冷水,然后再倒入100℃的热水直至与图乙保温杯中水面相平,摇匀后测出此保温杯中水温t并与比较,高于t,得出水蒸气液化放热
解析:(1)将水蒸气通入装有冷水的双层玻璃真空保温杯中,水蒸气遇冷就会液化,形成水,所以杯中通入水蒸气后水面会上升。(2)100℃的水蒸气给冷水传递部分热量,且水蒸气液化放出一部分热量,所以>。(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,在保温杯中倒人与图甲保温杯中质量相同,温度为的冷水,然后再倒入100℃的热水直至与图乙保温杯中水面相平,摇匀后测出此保温杯中水温t并与比较,高于t,得出水蒸气液化放热。
第3节
汽化和液化
素养提升
一、实验探究题
1.探究水沸腾时温度变化的特点
探究准备
(1)实验器材:铁架台、烧杯、________、酒精灯、水、硬纸板、石棉网、________。
(2)部分器材的作用:
器材
作用
温度计
测量水的温度
停表
测量加热时间
石棉网
使烧杯底部________
硬纸板
减少热量损失
探究装置
(1)实验器材的组装顺序是________。
(2)硬纸板上共有________个小孔。
探究过程
按图组装实验器材,用酒精灯给盛水的烧杯加热,注意观察水沸腾时的现象,并记录温度计的示数。
将实验数据记录在表格中:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
(1)根据实验数据,绘制图象:
(2)分析数据和图象,水在沸腾前,吸收热量,温度________,在沸腾时,吸收热量,温度________。
延伸思考
(1)实验中,如何缩短实验时间?
(2)如果在沸腾的过程中停止对水加热,水能不能继续沸腾?由此可得到液体沸腾的条件是什么?
(3)实验中如果水沸腾时的温度不是100℃,有可能是什么原因?
2.影响液体蒸发快慢的因素有哪些?
实验操作使等量的酒精滴到三个相同的玻璃板上,分别使其表面积、温度、空气流速不同。
实验现象
图片
变量
表面积
温度
空气流速
现象
表面积________
的蒸发快
液体温度________
的蒸发快
液体表面空气流动________的蒸发快
结论
影响蒸发快慢的因素:
(1)________________________;
(2)________________________;
(3)________________________。
液体温度越________、表面积越________,表面
空气流动速度越________,蒸发越快。
二、综合提升题
3.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,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243℃,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温和压缩体积两种,但对于某些气体,只使用________的方法是不行的,首先要________。
(2)氧气和氢气的混合物,采用降温液化的方法分离首先液化的是________。
(3)氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃,氦气的沸点是-269℃,采用液化空气提取这些气体,当温度升高时,液态空气汽化,首先分离出来的是________。
参考答案
1.【探究准备】
(1)温度计;停表(2)受热均匀
【探究装置】
(1)自下而上(2)两
【探究过程】
(1)
(2)升高;不变
【延伸思考】
(1)①提高水的初温;②减少水量;③加大酒精灯火焰
(2)如果在沸腾的过程中停止对水加热,水不会继续沸腾。沸腾的条件是达到沸点,并继续吸热。
(3)液体的沸点主要与两个因素有关:一是液体种类,二是液体上方的大气压强。在本实验中主要是与当地当时的气压大小有关,可能是气压低于1个标准大气压导致的。
2.【实验现象】
大;高;快;液体表面积的大小
液体温度的高低;液体表面空气流动的快慢
高;大;快
3.(1)压缩体积;降温(2)氧气(3)氦气
解析:本题以科普阅读题的形式考查了“获取和处理信息”的科学探究能力,以及应用“液化”“沸点”等“物理观念”解决实际问题的能力。
(1)根据文中信息可知:要使气体液化,首先要使它们达到各自临界温度以下,再用压缩体积的方法使气体液化。
(2)降低温度使气体液化,临界温度高的气体先达到临界温度,先液化,氧气的临界温度比氢气高,氧气先液化。
(3)液态空气温度升高时,沸点越低的,越先分离出来,沸点越高的,越晚分离出来;温度升高时,沸点低的先达到沸点,先汽化;氦气的沸点低,先汽化。它们汽化的先后顺序是氦气、氮气、氧气。
第3节
汽化和液化
真题汇编
一、选择题
1.
(2019山西中考,17,★☆☆)如图是一种沙漠里能收集空气中水分的甲虫。清晨,空气中水蒸气含量高,甲虫从洞穴中走出爬上沙丘,迎着风整个身体呈倒立的姿势,很快空气中的水蒸气在背部凝结成水珠,水珠越聚越多,顺着背部流入甲虫的嘴里。科学家利用该原理制造了沙漠集水器,实现沙漠淡水的补给,能让沙漠变成一块块绿洲。甲虫能收集到空气中的水蒸气,说明它背部的温度比外界气温(
)
A.一定高
B.一定低
C.一定相同
D.无法确定
2.(2018宁夏中考,23,★★☆)下列关于厨房中发生的生活现象,说法正确的是(
)
A.烧水时,发现水温达不到100℃就沸腾了,是因为气压高于标准大气压
B.打开锅盖看到“白气”,这是汽化现象
C.取出存放在冰箱中的冰糕,发现包装外层出现小水珠,这是液化现象
D.把食盐放进水里,一会儿水变成了盐水,这是熔化现象
二、非选择题
3.
(2019湖北黄石中考,30节选,★★☆)某同学探究影响蒸发散热情况的实验,如图所示,请回答下列问题。
(1)该同学记录了三个示数,其中a温度计示数为_______℃。
(2)酒精蒸发时会向温度计______(选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)比较b和c温度计的示数,可以得出:蒸发快慢与______有关。
(4)该同学用水代替酒精多次实验,发现在相同温度但天气不同的情况下,三根温度计示数有时差别不大,有时差别却很大。他猜想水的蒸发情况可能与天气有关,若示数差别不大,可能的天气是________________________。
4.(2019山东烟台中考,23,★★☆)在探究“水的沸腾”的实验中,甲、乙两组同学分别使用A、B两套装置(如图甲)来完成实验。
(1)分析评估A、B两套实验装置。
(2)在实验中观察到如图乙a、b所示的两种情景,你认为哪一种是水沸腾时的情景。
(3)实验中你还观察到哪些实验现象?
参考答案
一、选择题
1.B
解析:甲虫能收集到空气中的水蒸气,是因为空气中水蒸气遇到较冷的甲虫背部液化成小水珠,所以甲虫背部温度一定比外界气温低,故选择B。
2.C
解析:烧水时水温低于100℃就沸腾了,这是因为气压低于标准大气压,故A选项错;“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故B选项错;从冰箱中取出的冰糕温度低于外界气温,空气中的水蒸气遇冷液化为小水滴,附着在冰糕的包装上,故C选项对;将食盐放到水中,一会儿水变成了盐水,这是溶解现象,故D选项错。
二、非选择题
3.(1)25.5(2)吸收(3)液体表面的空气流速(4)雨天(或潮湿天气)
解析:(1)由图知,a温度计的分度值为0.1℃,a温度计示数为25.5℃。(2)液体蒸发时需要吸收热量,所以酒精蒸发时会向温度计吸收热量,导致温度计的示数降低。(3)通过b、c温度计的示数可以看出,c的示数低,b、c温度计所处状态的主要区别在于液体表面的空气流速不同,因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关。(4)该同学用水代替酒精多次实验,若三根温度计示数差别不大,即水的蒸发快慢差别不大,说明空气湿度较大,此时水不易蒸发,雨天或潮湿天气时空气湿度较大;若温度计的示数差别很大,则说明空气湿度较小,晴天时空气湿度较小。由此可以猜想,示数差别不大时,可能的天气是雨天或潮湿天气。
4(1)A实验装置所测水的沸点是当地气压下的沸点,但该装置热量损失大,实验耗时长;B实验装裝置热量损失少,实验耗时少,但该装置所测水的沸点不是当地气压下的沸点。
(2)a
(3)沸腾前水的响声大,沸腾时水的响声变小;沸腾前温度计的示数不断升高,沸腾时继续加热而温度计的示数保持不变;产生大量白气。
解析:(1)由图甲可知,A实验装置所测水的沸点是当地气压下的沸点,但由于没加盖,该装置热量损失大,实验耗时长;B实验装置加盖热量损失少,实验耗时少,但该装置所测水的沸点不是当地气压下的沸点。(2)沸腾时有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中体积增大,所以a是沸腾时的情景。(3)沸腾前水的响声大,沸腾时水的响声变小;沸腾前温度计的示数不断升高,沸腾时继续加热而温度计的示数保持不变;沸腾时水的内部和表面同时发生剧烈的汽化现象,产生大量白气。