第十二章 第四节 升华与凝华
一、选择题
1.[2020·牡丹江]
下列物态变化中,属于升华的是( )
A.初春,冰雪消融汇成溪流
B.深秋,清晨草叶上出现白霜
C.夏天,冰箱里取出的饮料瓶“出汗”
D.冬天,背阴处的雪没熔化却变少
2.我们身边有许多美丽的自然现象,图1中属于凝华现象的是( )
图1
3.在空中喷撒干冰是人工降雨的一种方法。干冰使空气中的水蒸气变成小冰粒,冰粒在下降过程中变成雨滴。水蒸气变成冰粒、冰粒变成雨滴的物态变化分别属于
( )
A.凝华、熔化
B.升华、熔化
C.升华、液化
D.凝华、液化
4.冬天特有的景象很多很美,如屋檐上的冰挂、屋顶上的霜、树上的雾凇、窗玻璃上的冰花等,关于这些景象的形成,下列说法正确的是
( )
A.霜的形成是凝固现象,放热
B.冰挂的形成是凝华现象,放热
C.雾凇的形成是凝华现象,放热
D.冰花的形成是先液化后凝固现象,放热
5.[2019·贵阳]
冬季,通常可以看到教室的窗玻璃上附着一层小水珠,当室外气温更低时,还会看到窗玻璃上结有冰花。下列关于水珠、冰花的分析中正确的是
( )
A.它们均是水蒸气凝华形成的
B.它们均附着在窗玻璃的室外一侧
C.它们均是水蒸气液化形成的
D.它们均附着在窗玻璃的室内一侧
6.[2019·郴州]
为防止食物腐败变质,可利用冰块或干冰使食物降温。这是因为( )
A.冰块和干冰熔化吸热
B.冰块和干冰升华吸热
C.冰块升华吸热、干冰熔化吸热
D.冰块熔化吸热、干冰升华吸热
7.[2020·十堰一模]
如图2所示为摄影师在冬天拍摄的“钻石尘”奇观。据了解,在极寒的夜晚,空气中的水蒸气会凝结成极小的冰晶悬浮在空中,一般肉眼很难直接观察到。待太阳出来以后,这些小冰晶在阳光照射下闪闪发光,像钻石一样,故名“钻石尘”。由于阳光下“钻石尘”会很快消失,因此极为罕见。下列有关分析正确的是
( )
图2
A.“钻石尘”是由空气中水蒸气液化形成的
B.“钻石尘”是由空气中水蒸气凝华形成的
C.阳光下“钻石尘”会很快消失,是由于其吸热汽化了
D.阳光下“钻石尘”会很快消失,是由于其吸热液化了
二、填空题
8.在图3的括号内填写物态变化的名称及吸、放热情况。
图3
9.如图4所示是反映某种物质三种状态的微观模型。图乙中的物质为 态。某物质由图甲的状态直接变为图丙的状态时,发生的物态变化为 ,下列事例中所发生的物态变化与这一过程相同的是 (填序号)。?
①固体清新剂用了一段时间后变小
②打开冰箱冷冻室的门,可看到有“白气”冒出
③新鲜的蔬菜放置一两天后就会变蔫
图4
10.夏天,当我们从冰箱里拿出冰棍时,会发现冰棍表面有一层“白粉”,这是 现象;同时看见冰棍冒“白气”,这是 现象;放置碗中较长时间后,冰棍会化成水,这是 现象。(均填物态变化名称)?
11.谚语是我国民间文化的一部分,其语言简练,含义深刻。有句谚语说:“霜前冷,雪后寒。”其中“霜前冷”说明霜是由于气温骤然 使空气中的水蒸气发生 而形成的;“雪后寒”是因为雪在熔化时需要 热。?
12.“冰火花”是一种新型的液体降温材料,把它喷在人的皮肤上,会迅速凝成9
℃的固态凝胶,几秒钟后又消失不见了,皮肤上一直没有湿黏的感觉,可以使人感到凉爽。凝胶消失的过程属于 (填相应的物理变化名称)现象;这个过程中的吸放热情况与 (选填“冰雪消融”或“雾凇的形成”)过程是一致的。?
13.电冰箱制冷的原理:电冰箱利用制冷剂在冰箱内部的蒸发器里 ,在冰箱外面的冷凝器里 ,从而不断地把冰箱里面的热“搬运”到冰箱的外面,来达到制冷的目的。(均填物态变化名称和吸、放热情况)
14.在题后的空线上填物态变化的名称及变化过程中的吸、放热情况。
(1)冰冻的河面“开封”了。
?
(2)铸工把铁水浇铸成铸件。
?
(3)初冬瓦上的霜。
?
(4)固态碘受热变成碘蒸气。
?
(5)夏天早晨草叶上的露水。
?
(6)湿衣服在阳光下变干。
?
三、阅读题
15.有霜的季节,农作物常被冻坏,这就是人们常说的遭到霜冻,实际上,农作物不是因为霜而受冻的,0
℃以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时,即使温度降低到-20~-10
℃,也不会出现霜,但此时农作物早就被冻坏了,农民们称这种情况为“黑霜”。
(1)霜是由 直接变为小冰晶形成的,对应的物态变化是 。?
(2)请根据短文,对“霜”形成的条件提出猜想:“霜”形成的条件是 和? 。?
(3)小明为了验证对“霜”形成条件的猜想,做了如下实验:从冰箱里取出一些-10
℃的冰块,放在不锈钢杯子里,一段时间后可看到杯底出现一些白色的小冰晶。你认为该实验 (选填“能”或“不能”)验证上述猜想。理由是: ? 。?
【能力提升】
16.
物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图5所示是碘物质的状态与压强、温度关系图线。OA、OB、OC分别是三种状态的临界线,O点称为三相点,则下列说法中正确的是
( )
图5
A.当t>114
℃时,碘物质一定处于气态
B.当t<114
℃时,碘物质可能处于液态
C.1个标准大气压下,将室温(25
℃)下碘物质缓慢加热到100
℃时,碘先熔化再汽化
D.1个标准大气压下,将100
℃的碘蒸气冷却至室温(25
℃),碘蒸气凝华并向外界放热
17.在做“碘的升华”实验中,有同学提出疑问:固态碘是否先变成液体再变成气体?下列两个实验都是为了演示“碘的升华”而设计的。参阅表中几个温度的数据,分别对两个实验方案分析评价。
实验方案1
实验方案2
如图所示,直接用酒精灯加热碘锤,发现碘锤内出现了紫色的碘蒸气
如图所示,放入水中加热碘锤,观察到碘锤中固态碘逐渐消失,紫色的碘蒸气充满碘锤
碘的熔点:113.5
℃
碘的沸点:184.35
℃
水的沸点:100
℃
酒精灯火焰:800
℃
在实验方案1中,酒精灯火焰的温度
碘的熔点和沸点温度,出现的碘蒸气可能是碘
后再
形成的。?
在实验方案2中,沸水的温度 碘的熔点和沸点温度,碘 (选填“可能”或“不可能”)熔化,碘锤中的气态碘只能是碘升华形成的。?
在做“碘的升华”实验时,为了避免碘出现从固态→液态→气态,因此要控制加热温度 碘的熔点温度,实验方案2更有说服力。?
答案
1.D [解析]
冰雪消融汇成溪流,是冰雪的熔化现象,故A错误。清晨草叶上出现白霜,是水蒸气的凝华现象,故B错误。冰箱里取出的饮料瓶“出汗”,是水蒸气的液化现象,故C错误。背阴处的雪没熔化却变少,是雪直接升华为水蒸气,故D正确。
2.C
3.A [解析]
向云层喷撒干冰后,干冰在云层中迅速升华,会吸收大量的热,使云层温度迅速降低至零摄氏度以下,云层中的水蒸气突遇强冷空气便凝华成为小冰粒,小冰粒在空中下落遇到暖气流而熔化成雨滴降落。
4.C [解析]
霜、雾凇、冰花都是固态的,都是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故C正确,A、D错误。冰挂是水凝固形成的,凝固放热,故B错误。
5.D [解析]
冬季窗玻璃上的水珠是室内的水蒸气遇到冷的玻璃发生液化形成的,冰花是室内的水蒸气遇到更冷的玻璃发生凝华形成的,都附着在窗玻璃的室内一侧。
6.D [解析]
使用冰块和干冰给食物降温时,是利用冰块熔化吸热和干冰升华吸热,故D符合题意。
7.B [解析]
(1)“钻石尘”是空气中的水蒸气凝结成极小的冰晶悬浮在空中形成的,物质由气态变为固态,属于凝华现象,故A错误,B正确;(2)“钻石尘”消失,是固态小冰晶吸热变为气态水蒸气,物质由固态变为气态,属于升华现象,故C、D错误。
8.如图所示
9.液 升华 ①
10.凝华 液化 熔化
[解析]
冰棍表面的“白粉”是水蒸气在冰棍表面凝华形成的;把冰棍拿到冰箱外时,空气中的水蒸气遇到冷的冰棍会发生液化现象,小水珠飘浮在空气中就是我们看到的“白气”。
11.降低 凝华 吸
12.升华 冰雪消融 [解析]
“冰火花”喷在人的皮肤上,迅速凝成9
℃的固态凝胶,几秒钟后又消失不见了,皮肤上一直没有湿黏的感觉,说明该物质由固态直接变成气态,属于升华现象,升华过程中需要吸收热量;冰雪消融是熔化过程,熔化需要吸收热量;雾凇是空气中的水
蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热;所以,凝胶消失的过程与冰雪消融过程的吸放热情况是相同的。
13.汽化吸热 液化放热
14.(1)熔化 吸热 (2)凝固 放热
(3)凝华 放热 (4)升华 吸热
(5)液化 放热 (6)汽化 吸热
15.(1)水蒸气 凝华
(2)空气湿润 气温在0
℃以下
(3)不能 没有进行空气干燥和空气湿润的对比实验
16.D [解析]
如图所示,当t>114
℃时,碘物质可能是固态、液体或气态,故A错误;如图所示,液态碘的最低温度是114
℃,当t<114
℃时,碘物质可能处在固态或气态,故B错误;如图所示,液态碘的最低温度是114
℃,1个标准大气压下,将室温(25
℃)下碘物质缓慢加热到100
℃时,碘不会出现液态,而是从固态直接变为气态,即升华,故C错误;如图所示,液态碘的最低温度是114
℃,1个标准大气压下,将100
℃的碘蒸气冷却至室温(25
℃),碘不会出现液态,而是从气态直接变为固态,即凝华,故D正确。
17.高于 熔化 汽化 低于 不可能 低于
[解析]
(1)固态碘吸收热量变成液态碘的过程叫熔化;液态碘吸收热量变成气态碘的过程叫汽化;酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点温度,导致出现的碘蒸气可能是碘先熔化后汽化形成的。(2)将装固态碘的碘锤放在沸水中加热,沸水的温度低于碘的熔点,所以碘的温度最多只能达到水的沸点,碘不会熔化,所以看到的碘蒸气只能是升华的结果。(3)为避免碘出现从固态→液态→气态,因此要控制加热温度低于碘的熔点温度。