3.3汽化和液化-2024-2025学年八年级物理上册同步培优训练(人教版)
2024-07-09
|
2份
|
30页
|
239人阅读
|
8人下载
内容正文:
3.3汽化和液化
姓名:___________班级:___________
一、汽化和液化的基本概念
1.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,酒精是243℃,因此在常温下他们通常是以液态出现;有的低于常温,如氧是-119℃,氢是-240℃,所以我们时常看到它们都是气态。可知:
(1)使气体液化的方法有 和 。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,如果采用降温液化的方法进行分离,首先液化分离出来的是 ;
(3)工业上常将空气先液化后再提取氧、氮、氦等气体。当温度升高时,首先汽化分离出来的是 。(氧、氮、氦的沸点分别为:-183℃、-196℃和-269℃)
2.“炖汤”因味道好而深受人们的喜爱。“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,如图,在大煲内的水沸腾过程中,煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”,“白气”的形成是 (填物态变化名称),若汤的沸点与水的沸点相同,则盅内的汤 (填“会”或“不会”)沸腾。
3.汽车发动机一般利用水的循环来进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),有资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,如下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)。考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高。
防冻液含量/%
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/℃
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点/℃
103
104
107
111
117
124
141
(1)混合液的凝固点应比本地常年最低气温 10~15℃(选填“高”或“低”);
(2)如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是 ;
(3)某地常年最低气温为-15℃,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选 ;
A.30% B.40% C.60% D.90%
(4)长时间使用后,由于水的汽化,水箱中的混合液会减少,与原来相比,混合液的沸点会 (选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
二、沸腾的基本概念
4.下表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则下列说法正确的是( )
物质
固态氮
固态氧
固态酒精
固态水银
熔点/℃
﹣210
﹣218
﹣117
﹣39
物质
液态氮
液态氧
液态酒精
液态水银
沸点/℃
﹣196
﹣183
78
357
A.在﹣190℃时氮是液态
B.将氮和氧放在﹣200℃的环境中一段时间后,慢慢提高环境的温度,氮气会比氧气更快分离出来
C.在标准大气压下,可以用酒精温度计测量沸水的温度
D.将液态氮置于25℃的环境中,液态氮会不断吸热,温度不断上升
5.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
A.﹣215℃时,氧是液态,氢是气态,氮是固态
B.沸点低的物质熔点也低
C.采用空气降温液化的办法,首先分离出来的是氢
D.因为这三种物质的沸点、熔点都极低,因此它们极易沸腾、凝固
6.如图所示,图中tA、tB两点坐标的温度分别对应是某物质的熔点和沸点,在特定条件下结合物态变化知识分析:
(1)可判断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),判断的理由是 。
(2)若该物质的温度为t,且tA<t<tB该物质处于 态。
(3)若该物质的温度由Ⅱ区域到Ⅰ区域的过程中,该物质要 热。
(4)若该物质由Ⅲ区域的状态直接到Ⅱ区域状态时,该物质发生 的物态变化。
(5)若该物质为氧,通常情况下,空气中的氧气的温度处于 区域(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
7.下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:
若要测量萘的熔点,温度计的玻璃泡里不能选 做测温物质;若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选 做测温物质;若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里应选 做测温物质。(测温物质:酒精,甲苯)
物质
酒精
甲苯
萘
熔点/℃
-117
-95
80.5
沸点/℃
78.5
111
218
三、沸腾与蒸发的区别与联系
8.建立模型在科学研究中有着重要的作用,模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。很早以前,科学家们发现了物质是由微粒(分子)组成的,从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型(如图所示)。固体中分子间的束缚能力很强,分子只能在某个位置附近做小幅的振动,不能自由移动;气体分子间的束缚能力很弱,所以分子运动相对强烈,如果没有容器的限制可自由运动,尽可能占据更多的体积;液体介于三者之间(与固体更接近),大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。
(1)由材料可知,当物质从气态变化到固态时,需 (选项“吸热”或“放热”),使其温度 ,分子只有的能量减小,分子的活跃程度需急剧变弱。
(2)在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,这就是 ;在液体内部,有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中。从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,这就是 。(以上两空选填汽化的两种方式中的一种)
四、蒸发吸热的应用
9.如图干湿温度计由两支相同的普通温度计组成,一支用于测定气温,称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中,称湿球温度计。下列说法不正确的是( )
A.由于包住湿球温度计的纱布吸水后蒸发吸热,所以示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.两支温度计的示数差越大,说明空气湿度(含水量)越大
D.夏天有时特别闷热就是因为空气湿度大,人身上汗水不容易蒸发
五、水沸腾实验
10.为了解供暖系统的工作原理,小雪设计了如图甲所示的实验装置,在两个大试管中分别加入50mL的水
(1)小雪先给A管加热,当A管中的水沸腾时,产生的水蒸气通过导管C流到B管中,B管中水面会 ,这是因为水蒸气遇冷 成水。同时,发现温度计示数会 ;
(2)小雪每隔1min记录B管中水的温度,持续加热到第10min,B管中产生大量的气泡,且温度计示数保持不变,此时的示数如图乙所示,为 ℃,这表明B管中的水已经 ;
(3)供暖系统就是利用水蒸气 放热供暖的。
11.同学们观察“水的沸腾”的实验:
(1)如图所示是小明小组实验中的情景。请指出他们在实验中错误之处:① ;② ;
(2)安装实验器材时,小明应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行,这样做的目的是: ;
(3)实验时,除了图示器材,还需的测量器材是 ;
(4)当水沸腾时,观察发现,气泡上升时体积 ,听到的声音的响度比沸腾前略微 (均选填“变大”或“变小”);
(5)实验表明水沸腾过程中需要继续吸热。但小宇提出疑问:在做此实验时,发现加热相当长时间,水仍然不能沸腾,你认为实验装置可能存在的问题是 ;
(6)a、b两组同学在某实验室里做“水的沸腾”实验,选用的实验装置相同,他们绘制的沸腾图象如图所示,问a、b图象不同的原因可能是 。
12.同学们观察“水的沸腾”的实验:
(1)实验室提供了二块比烧杯口稍大的圆形硬纸板,小明和小华分别在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中。如图所示,剪裁合适的是 (甲/乙)纸板,理由是 ;
(2)安装实验器材时,小明应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行,这样做的目的是: ;
(3)实验时,除了图示器材,还需的测量器材是 ;
(4)当水沸腾时,观察发现,气泡上升时体积 (选填“变大”或“变小”),听到的声音的响度比沸腾前略微 (选填“变大”或“变小”);
(5)实验表明水沸腾过程中需要继续吸热。但小明提出疑问:曾看见端上桌子的砂锅里的汤,没有火加热但仍沸腾,请你解释原因: ;
(6)小明思考要给一大杯滚烫的热水降温,在同样的环境下,现有两种方法:①先让滚烫的热水冷却5min,然后加一小杯冷水;②先在滚烫的热水中加入一小杯冷水,然后冷却5min,结合图像信息,可知 。
A.方法①冷却效果较好 B.方法②冷却效果较好 C.两种方法冷却效果相同
13.某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)在实验中观察到很多有趣的现象,图乙是水 (填“沸腾前”或“沸腾时”)的情况;烧杯的上方出现大量的“白气”,“白气”是由水蒸气 形成的(填物态变化名称);
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,此时的气压 (选填“低于”或“高于”)一个标准大气压;
(3)如图丁,是小明和小红分别绘制水的温度随时间变化的图像,发现水的温度随时间变化图像有一段是相互平行的,若小明实验时烧杯中水的质量,小红实验烧杯中水的质量,则水的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
14.利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图象。
(1)由实验数据可知,水沸腾时温度变化特点是 ;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点 (选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是 ;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是 (选填“M”或“N”)。
六、蒸发实验
15.在综合实践活动中:
(1)小明在桌上放一杯开水,他想测量开水温度的变化情况。已知高温物体与环境温度的温差越大,降温越快;温差越小,降温越慢。则水的温度T随时间t变化的关系图像应为下列选项中的 ;
A. B.
C. D.
(2)小明找来两个相同的空烧杯,其中右杯盛有热水。接着又找来4张完全相同的小块湿巾纸,将它们贴在烧杯的外壁,分别标记为1、2、3、4,如图所示,其中4号湿巾纸被撕去了一半。
①电吹风对着1号湿纸吹冷风,比较1、2两张湿纸,先落下的是 号纸片;
②比较2,3两张湿纸,先落下的是 号纸片;
③比较3,4两张湿纸能否得出表面积对蒸发快慢的影响? (能、不能)。
16.液体蒸发的快慢跟哪些因素有关呢?小新同学猜想:水蒸发快慢可能与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关,于是他在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图1所示的实验探究。
(1)通过A、B两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的 有关;
(2)通过 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关;
(3)小新同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2),结果发现甲图中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越 ,水蒸发越快;从实验过程看,他没有控制 相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 ;
(4)小新发现下雨天衣服干得比较慢,于是提出一个新的猜想:水蒸发的快慢可能跟 有关。
17.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 ℃;
(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,从分子热运动的角度来看,空气流动促进了酒精分子向空气扩散;
(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。请你结合材料提出一个与本实验有关的猜想: 。
18.小明探究影响蒸发吸热情况的实验,如图所示,小明在实验过程中某时刻的温度计示数情况,请回答下列问题。
(1)其中 温度计示数最低(选填“a”、“b”或“c”)
(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)若小明将c温度计换成体温计,下列图像反映体温计的示数随时间的变化情况正确的是 。
(5)小明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。他猜想水的蒸发快慢可能与空气湿度有关,若示数差别不大,则空气湿度可能 (填“较大”或“较小”)。
七、液化实验
19.为了能说明“水蒸气液化时要放热”,如图乙所示,左边烧瓶里是正在沸腾的水,右边量筒A、B中是体积和温度都相同的水,将烧瓶上方的导管通入量筒A中,经过一段时间,能观察到量筒中的水的体积 (增加/减少),水的温度 (上升/下降),这表明量筒中的水 (吸收/放出)热量;下一步操作是将烧瓶中的热水部分倒入B量筒中,使B量筒中水的体积和A量筒中水的体积相同,如果发现 量筒中的水温高,就说明液化时是要放热。
20.暑假时,小明在玻璃杯中倒入热水,不一会儿发现玻璃杯内侧水面上方出现了小水珠。他很好奇这些小水珠是从哪里来的?于是他与小华进行了下列探究活动。
(1)如图所示,在甲、乙两个相同的玻璃杯中分别倒入热水、常温水,过一会儿,他发现只有甲杯内侧水面上方出现了小水珠,根据此现象小明提出以下猜想:
A.小水珠是空气中水蒸气遇到温度较高的杯子液化形成的
B.小水珠是由于甲杯中温度较高的水蒸气遇冷液化形成的
C.常温水杯口没有小水珠是因为其水面上方没有水蒸气
小华认为根据观察到现象,猜想A明显是错误的。写出小华判断的依据(用题干中的信息进行表述): ;
(2)为了验证猜想B,小华找了一张透明的保鲜膜分别盖在两玻璃杯口,并用橡皮筋使杯口密封。过一会儿他就发现盖在甲杯口的保鲜膜上出现了小水珠,用手擦拭保鲜膜发现,小水珠在保鲜膜的 (选填“内”或“外”)侧,这一现象说明小水珠是 (选填“玻璃杯”或“空气”)中水蒸气液化而成;
(3)为了进一步验证猜想B,小明取下甲杯口潮湿的保鲜膜,将一张干燥的保鲜膜再次盖在甲杯口,并将装有开水的小热水袋放在甲杯口的保鲜膜上,过一会儿取下盖在甲杯口的保鲜膜,发现保鲜膜两面均 (选填“有”或“无”)小水珠,这是因为此时保鲜膜的温度 (选填“高于”、“等于”或“低于”)甲杯中水蒸气的温度,水蒸气 (选填“难以”或“容易”)液化,这一实验间接地说明 能使水蒸气液化;
(4)在此基础上,小华准备了两只袋子,袋子A内装有开水,袋子B内装有冰,为了验证猜想C,应在乙杯保鲜膜上放上袋子 (选填“A”或“B”),过一会儿观察保鲜膜的 (选填“内”或“外”)侧有无小水珠。若保鲜膜的表面 (选填“有”或“无”)小水珠,则说明猜想C是错误的;
(5)小华在整理实验器材时发现,装有冰的袋子B的表面也有许多小水珠,她认为这一定是因为 (选题“冰袋B内”或“空气”)中温度较高的水蒸气在温度较低的袋子B表面 (填物态变化名称)形成小水珠。细心的小明指出:刚从冰箱内拿出出现了装有冰的袋子B时,袋子表面就有一些“白霜”。因此袋子B表面的小水珠是由袋子表面的“白霜” (填物态变化名称)形成的。
试卷第1页,共3页
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$$
3.3汽化和液化
姓名:___________班级:___________
一、汽化和液化的基本概念
1.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,酒精是243℃,因此在常温下他们通常是以液态出现;有的低于常温,如氧是-119℃,氢是-240℃,所以我们时常看到它们都是气态。可知:
(1)使气体液化的方法有 和 。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,如果采用降温液化的方法进行分离,首先液化分离出来的是 ;
(3)工业上常将空气先液化后再提取氧、氮、氦等气体。当温度升高时,首先汽化分离出来的是 。(氧、氮、氦的沸点分别为:-183℃、-196℃和-269℃)
【答案】 降低温度 压缩体积 压缩体积 降低温度 氧气 氦气
【详解】(1)[1][2]由于气体变为液体的过程中要放出热量,所以可以降低温度使气体液化;根据短文内容可知,压缩体积液可以使气体物体液化,所以使气体液化有两种方式:降低温度和压缩体积。
[3][4]根据“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”可知,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)[5]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)[6]当温度升高时,沸点低的液体先达到沸点,先汽化。由于氦气在三种气体中沸点最低,所以首先汽化分离出来的是氦气。
2.“炖汤”因味道好而深受人们的喜爱。“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,如图,在大煲内的水沸腾过程中,煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”,“白气”的形成是 (填物态变化名称),若汤的沸点与水的沸点相同,则盅内的汤 (填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】 液化 不会
【详解】[1]“白气”实质是液态的小水珠,是水蒸气在上升过程中遇冷液化形成的。
[2]沸腾需要的条件是:达到沸点,还要继续吸热。将炖盅浸在大煲的水中,而且用蒸架把盅与煲底隔离,大煲内水持续被加热,温度达到沸点而沸腾,经过一段时间的热传递,炖盅中的温度也会达到沸点温度,这样炖盅内外温度相等,没有温度差,不会发生热传递,也就不会继续给炖盅中水加热,里面的水只能是达到沸点而不能沸腾起来。
3.汽车发动机一般利用水的循环来进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),有资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,如下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)。考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高。
防冻液含量/%
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/℃
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点/℃
103
104
107
111
117
124
141
(1)混合液的凝固点应比本地常年最低气温 10~15℃(选填“高”或“低”);
(2)如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是 ;
(3)某地常年最低气温为-15℃,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选 ;
A.30% B.40% C.60% D.90%
(4)长时间使用后,由于水的汽化,水箱中的混合液会减少,与原来相比,混合液的沸点会 (选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
【答案】 低 先降低后升高 B 升高 见解析
【详解】(1)[1]本地常年最低气温,是最低的温度,而混合液的凝固点,是指混合液到了这温度,就会凝固为固态,但是混合液要处于液态,才能为汽车发动机冷却,混合液不能凝固,混合液的凝固点应比本地常年最低气温低,并且是低10~15℃。
(2)[2]如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,从表格中的数据可以看到,混合液凝固点从-17℃降到-28℃,再降到-37℃、-49℃,然后从-49℃升到-48℃、-46℃、-28℃,即混合液凝固点先降低后升高。
(3)[3]某地常年最低气温为-15℃,而由[1]解析可知,混合液的凝固点应比本地常年最低气温低10~15℃,则混合液的凝固点应该为-25~-30℃,对比表格中的数据,知道合适的有混合液的凝固点为-28℃,对应的防冻液含量40%、90%,但题中说明混合液中防冻液的含量不宜过高,90%不合适,40%合适,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4][5]长时间使用后,由于水的汽化,水箱中的混合液会减少,与原来相比,混合液的沸点会升高;因为水的汽化,水箱中混合液的水会减少,防冻液含量不变,那么防冻液含量会升高,对比表格中的数据可看到,防冻液含量升高时,混合液的沸点也升高,所以该混合液的沸点会升高。
二、沸腾的基本概念
4.下表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则下列说法正确的是( )
物质
固态氮
固态氧
固态酒精
固态水银
熔点/℃
﹣210
﹣218
﹣117
﹣39
物质
液态氮
液态氧
液态酒精
液态水银
沸点/℃
﹣196
﹣183
78
357
A.在﹣190℃时氮是液态
B.将氮和氧放在﹣200℃的环境中一段时间后,慢慢提高环境的温度,氮气会比氧气更快分离出来
C.在标准大气压下,可以用酒精温度计测量沸水的温度
D.将液态氮置于25℃的环境中,液态氮会不断吸热,温度不断上升
【答案】B
【详解】A.氮的熔点是﹣210℃,沸点是﹣196℃,﹣190℃高于氮的沸点,所以是气体,故A错误;
B.氮的沸点是﹣196℃,氧的沸点是是﹣183℃,随着升温,氮会先沸腾,变成气体分离出来,剩下液态的氧,故B正确;
C.酒精的沸点是78℃,水的沸点是100℃,高于酒精的沸点,水在沸腾时,酒精会变成气体,所以不能用酒精温度计测量沸水的温度,故C错误;
D.液态氮置于25℃的环境中,液态氮会不断吸热,并沸腾,在沸腾过程中,温度不变,故D错误。
故选B。
5.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
A.﹣215℃时,氧是液态,氢是气态,氮是固态
B.沸点低的物质熔点也低
C.采用空气降温液化的办法,首先分离出来的是氢
D.因为这三种物质的沸点、熔点都极低,因此它们极易沸腾、凝固
【答案】A
【详解】A.由表格数据知,液态氧的沸点是-183℃,固态氧熔点为-218℃,-215℃低于氧的沸点,高于氧的熔点,所以氧是液态。液态氢的沸点是-253℃,固态氢的熔点为-259℃,-215℃高于氢的沸点及熔点,所以氢是气态,液态氮的沸点是-196℃,固态氮的熔点是-210℃,-215℃低于氮的沸点和熔点,所以氮是固态,故A正确;
B.由表格数据知,液态氮的沸点比气态氮的低,但固态氮的熔点比固态氧的熔点高,故B错误;
C.采用降温液化法来分离空气,因为三种气体中,氧的沸点最高,氢的沸点最低,那么氧最先液化成液态,最先分离出来,氢最后液化成液态,最后分离出来,故C错误;
D.物质沸点越低,越容易沸腾,熔点越低,那么其凝固点也越低,所以越难凝固,故D错误。
故选A。
6.如图所示,图中tA、tB两点坐标的温度分别对应是某物质的熔点和沸点,在特定条件下结合物态变化知识分析:
(1)可判断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),判断的理由是 。
(2)若该物质的温度为t,且tA<t<tB该物质处于 态。
(3)若该物质的温度由Ⅱ区域到Ⅰ区域的过程中,该物质要 热。
(4)若该物质由Ⅲ区域的状态直接到Ⅱ区域状态时,该物质发生 的物态变化。
(5)若该物质为氧,通常情况下,空气中的氧气的温度处于 区域(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
【答案】 晶体 该物质熔化时有熔点 液态或气 放 液化 Ⅲ
【详解】(1)[1][2]因为该物质有熔点,即在熔化时保持一定的温度不变,故该物质是晶体。
(2)[3]该物质的温度高于其熔点,不是固态;温度低于其沸点,没有沸腾,不会全部变成气体,但可以有一部分物质以气态的形式存在(常温下水和水蒸气是共存的)。即可以是液态或者气态。
(3)[4]该物质的温度降低,是要放热的。
(4)[5]物质温度等于沸点,是气态;温度高于熔点且低于沸点时,是气态或者液态。物质由气态变为液态,是液化。
(5)[6]通常情况下,温度高于氧的沸点,故氧是气态。温度处于Ⅲ区域。
7.下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:
若要测量萘的熔点,温度计的玻璃泡里不能选 做测温物质;若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选 做测温物质;若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里应选 做测温物质。(测温物质:酒精,甲苯)
物质
酒精
甲苯
萘
熔点/℃
-117
-95
80.5
沸点/℃
78.5
111
218
【答案】 酒精 酒精 水银或者甲苯
【详解】[1]由表格数据知,萘的熔点为80.5摄氏度,酒精的沸点为78摄氏度,不能选用酒精作为测量萘熔点的温度计玻璃泡里的测量物质。
[2]固态甲苯的熔点为-95摄氏度,酒精的熔点-117摄氏度,低于甲苯的熔点,萘的熔点为80.5摄氏度,高于甲苯的熔点,所以选用酒精作为测量固态甲苯温度计玻璃泡中的测温物质。
[3]标准大气压下,水的沸点为100摄氏度,而酒精的沸点为78.5摄氏度,低于水的沸点,不能作为此时温度计玻璃泡中的测温物质,甲苯和萘的沸点温度高于100摄氏度,可以作为测量沸水温度计玻璃泡中的测温物质。
三、沸腾与蒸发的区别与联系
8.建立模型在科学研究中有着重要的作用,模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。很早以前,科学家们发现了物质是由微粒(分子)组成的,从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型(如图所示)。固体中分子间的束缚能力很强,分子只能在某个位置附近做小幅的振动,不能自由移动;气体分子间的束缚能力很弱,所以分子运动相对强烈,如果没有容器的限制可自由运动,尽可能占据更多的体积;液体介于三者之间(与固体更接近),大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。
(1)由材料可知,当物质从气态变化到固态时,需 (选项“吸热”或“放热”),使其温度 ,分子只有的能量减小,分子的活跃程度需急剧变弱。
(2)在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,这就是 ;在液体内部,有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中。从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,这就是 。(以上两空选填汽化的两种方式中的一种)
【答案】 放热 降低 蒸发 沸腾
【详解】(1)[1][2]物质从气态变化到固态叫做凝华,凝华需要放热,使其温度降低;
(2)[3]在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,属缓慢的汽化现象,这就是蒸发现象;
[4]在液体内部,一些分子获得足够的能量,摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中,从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,整个过程较为剧烈,这就是沸腾。
四、蒸发吸热的应用
9.如图干湿温度计由两支相同的普通温度计组成,一支用于测定气温,称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中,称湿球温度计。下列说法不正确的是( )
A.由于包住湿球温度计的纱布吸水后蒸发吸热,所以示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.两支温度计的示数差越大,说明空气湿度(含水量)越大
D.夏天有时特别闷热就是因为空气湿度大,人身上汗水不容易蒸发
【答案】C
【详解】A.湿球温度计包裹的纱布上的水在蒸发时,要从周围物体吸热,导致湿球温度计的示数比干球温度计的示数低。故A正确,不符合题意;
BC.空气湿度越大,纱布上的水分蒸发的越慢,它从周围物体上吸收的热量就越少,这样,两支温度计的示数差别就越小。故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.夏天,空气湿度越大,人体表面的汗水不容易蒸发,人体因汗水蒸发带走的热量就越少,所以人感觉闷热。故D正确,不符合题意。
故选C。
五、水沸腾实验
10.为了解供暖系统的工作原理,小雪设计了如图甲所示的实验装置,在两个大试管中分别加入50mL的水
(1)小雪先给A管加热,当A管中的水沸腾时,产生的水蒸气通过导管C流到B管中,B管中水面会 ,这是因为水蒸气遇冷 成水。同时,发现温度计示数会 ;
(2)小雪每隔1min记录B管中水的温度,持续加热到第10min,B管中产生大量的气泡,且温度计示数保持不变,此时的示数如图乙所示,为 ℃,这表明B管中的水已经 ;
(3)供暖系统就是利用水蒸气 放热供暖的。
【答案】 升高 液化 升高 99 沸腾 液化
【详解】(1)[1][2]当A中水的温度达到沸点时,A中水会沸腾;沸腾后产生的水蒸气遇到B管中的冷水液化变成水,B管中水面会升高。
[3]蒸气遇到B管中的冷水液化,液化会放热,使其温度升高,温度计示数升高了。
(2)[4]由乙图温度计,可以看到温度计分度值为1℃,由液柱指示刻度可以读出温度为99℃。
[5]沸腾时,持续吸热温度不变,由B管中产生大量的气泡,且温度计示数保持不变,可知B管中的水在沸腾。
(3)[6]由实验可知供暖系统是由水蒸气变成水,放出热量来供暖的,水蒸气变成水是液化现象。
11.同学们观察“水的沸腾”的实验:
(1)如图所示是小明小组实验中的情景。请指出他们在实验中错误之处:① ;② ;
(2)安装实验器材时,小明应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行,这样做的目的是: ;
(3)实验时,除了图示器材,还需的测量器材是 ;
(4)当水沸腾时,观察发现,气泡上升时体积 ,听到的声音的响度比沸腾前略微 (均选填“变大”或“变小”);
(5)实验表明水沸腾过程中需要继续吸热。但小宇提出疑问:在做此实验时,发现加热相当长时间,水仍然不能沸腾,你认为实验装置可能存在的问题是 ;
(6)a、b两组同学在某实验室里做“水的沸腾”实验,选用的实验装置相同,他们绘制的沸腾图象如图所示,问a、b图象不同的原因可能是 。
【答案】 没有用酒精灯的外焰加热 读数时,视线没有与温度计液柱的上表面相平 自下而上 用酒精灯的外焰加热 秒表 变大 变小 酒精灯火焰小 b中水量比a中多
【详解】(1)[1]没有用酒精灯的外焰加热。
[2]在读数时,视线应与液柱的上表面相平,而图中俯视了。
(2)[3][4]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,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,安装实验器材时,小明应按照自下而上的顺序,这样做的目的是:用酒精灯的外焰加热。
(3)[5]此实验中需要记录时间,故可知缺少的器材是秒表。
(4)[6][7]沸腾前,气泡上升时,遇低温的水而出现液化变小,同时引起水的振动,产生较大的声音,沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高,深度不断减小,水压不断减小,气泡逐渐变大,迅速到达液面破裂,几乎听不到“嗡嗡声”,故气泡上升时体积变大,听到的声音的响度比沸腾前略微变小。
(5)[8]加热很长时间,水始终都不能沸腾,可能是酒精灯的火焰过小,外焰的温度不高,使水的温度达不到沸点。
(6)[9]观察图象可知,a升温快、b升温慢,在装置相同的情况下,产生这种差异的原因可能是两次实验中水的质量不同,b中水量比a中多。
12.同学们观察“水的沸腾”的实验:
(1)实验室提供了二块比烧杯口稍大的圆形硬纸板,小明和小华分别在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中。如图所示,剪裁合适的是 (甲/乙)纸板,理由是 ;
(2)安装实验器材时,小明应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行,这样做的目的是: ;
(3)实验时,除了图示器材,还需的测量器材是 ;
(4)当水沸腾时,观察发现,气泡上升时体积 (选填“变大”或“变小”),听到的声音的响度比沸腾前略微 (选填“变大”或“变小”);
(5)实验表明水沸腾过程中需要继续吸热。但小明提出疑问:曾看见端上桌子的砂锅里的汤,没有火加热但仍沸腾,请你解释原因: ;
(6)小明思考要给一大杯滚烫的热水降温,在同样的环境下,现有两种方法:①先让滚烫的热水冷却5min,然后加一小杯冷水;②先在滚烫的热水中加入一小杯冷水,然后冷却5min,结合图像信息,可知 。
A.方法①冷却效果较好 B.方法②冷却效果较好 C.两种方法冷却效果相同
【答案】 甲 温度计在使用时不能触碰到容器壁 自下而上 见解析 停表/秒表 变大 变大 水仍可以从砂锅吸收热量 A
【详解】(1)[1][2]根据温度计的使用方法,在使用时不能触碰到容器壁或容器底,因此在硬纸板上剪出小孔应在中间位置,所以甲更合适。
(2)[3][4]在实验时,用酒精灯给物质加热时应用外焰加热,即在组装仪器时,根据酒精灯外焰,固定B处的铁圈,在实验时一般不再调节;使用温度计时,温度计的玻璃泡不能碰到烧杯底,从而固定温度计的位置,所以组装仪器时应自下而上。
(3)[5]因为要记录温度随时间的变化,因此除了上述器材,还需要停表或秒表来记录时间。
(4)[6]水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,在上升过程中,不断有汽化的水蒸气进入气泡,因此体积变大。
[7]水沸腾后气泡相较于沸腾前,体积更大,因此破裂时振动的幅度大,声音的响度要大一些。
(5)[8]沸腾的条件是达到沸点,可以继续吸热,而端上桌子的砂锅里的汤,没有火加热但仍沸腾,是因为砂锅的温度较高,此时水仍可以从砂锅吸收热量,因此还能沸腾。
(6)[9]由图乙知,液体温度与环境温度温差越大,冷却越快。液体降温时先快后慢,在同样的环境条件下,给一大碗滚烫的热水降温,应选择方法①效果好。
故选A。
13.某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)在实验中观察到很多有趣的现象,图乙是水 (填“沸腾前”或“沸腾时”)的情况;烧杯的上方出现大量的“白气”,“白气”是由水蒸气 形成的(填物态变化名称);
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,此时的气压 (选填“低于”或“高于”)一个标准大气压;
(3)如图丁,是小明和小红分别绘制水的温度随时间变化的图像,发现水的温度随时间变化图像有一段是相互平行的,若小明实验时烧杯中水的质量,小红实验烧杯中水的质量,则水的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 沸腾时 液化 低于 等于
【详解】(1)[1]图乙中,气泡在上升过程中,变大,是沸腾时的情况。
[2]烧杯上方的白气是热的水蒸气在上升过程中遇冷液化形成的小水珠。
(2)[3]图丙中,保持不变的温度为99摄氏度,即水的沸点此时为99摄氏度,水在一个大气压下沸点为100摄氏度,所以此时的气压低于一个标准大气压。
(3)[4]由图丁知,小明与小红绘制水的温度随时间变化图像中,加热到沸腾前的一段是相互平行的,则小明与小红所用的水初温相同时,加热到沸腾,所用的时间相等,所以两人所用水的质量相等。即m1=m2。
14.利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图象。
(1)由实验数据可知,水沸腾时温度变化特点是 ;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点 (选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是 ;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是 (选填“M”或“N”)。
【答案】 保持不变 不变 气压越高沸点越高 M
【详解】(1)[1]由图乙可知,水从4min开始沸腾,继续吸热,但温度保持不变,水温保持98℃不变,所以水的沸点是98℃。
(2)[2]三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,由于此时烧瓶内的气压没有变化,所以此时烧瓶内水的沸点不变。
(3)[3]将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,烧瓶内气体压强减小,因为水的沸点会随气压的减小而降低,因此水会重新沸腾起来,由此可得出水的沸点与气压的关系是气压越高沸点越高。
(4)[4]对着烧瓶外壁喷冷水后,瓶内温度降低,水蒸气液化,气体压强减小,因此水的沸点会随气压的减小而降低,水会重新沸腾起来,因此喷洒的位置是M。
六、蒸发实验
15.在综合实践活动中:
(1)小明在桌上放一杯开水,他想测量开水温度的变化情况。已知高温物体与环境温度的温差越大,降温越快;温差越小,降温越慢。则水的温度T随时间t变化的关系图像应为下列选项中的 ;
A. B.
C. D.
(2)小明找来两个相同的空烧杯,其中右杯盛有热水。接着又找来4张完全相同的小块湿巾纸,将它们贴在烧杯的外壁,分别标记为1、2、3、4,如图所示,其中4号湿巾纸被撕去了一半。
①电吹风对着1号湿纸吹冷风,比较1、2两张湿纸,先落下的是 号纸片;
②比较2,3两张湿纸,先落下的是 号纸片;
③比较3,4两张湿纸能否得出表面积对蒸发快慢的影响? (能、不能)。
【答案】 D 1 3 不能
【详解】(1)[1]随着时间的增加,水温在下降,开始时,水温与空气温度差大,水温下降快;后来水与空气间温度差小,水温下降慢。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)[2]相同情况下,1号纸表面的空气流动快,上面的水蒸发快,当水蒸发完毕后,1号纸会先落下来。
[3]其他条件完全相同时,温度越高,水蒸发越快。3号纸贴在盛有热水的烧杯上,温度高,水分先蒸发完,故3号纸先落下来。
[4]这两张纸,除了蒸发面积不同外,它们含有的水分多少也不同,我们无法比较蒸发快慢,故无法通过它们探究表面积对蒸发快慢的影响。
16.液体蒸发的快慢跟哪些因素有关呢?小新同学猜想:水蒸发快慢可能与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关,于是他在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图1所示的实验探究。
(1)通过A、B两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的 有关;
(2)通过 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关;
(3)小新同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2),结果发现甲图中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越 ,水蒸发越快;从实验过程看,他没有控制 相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 ;
(4)小新发现下雨天衣服干得比较慢,于是提出一个新的猜想:水蒸发的快慢可能跟 有关。
【答案】 表面积 A、C 小 水的表面积 不正确 只有在水的表面积相同时,先蒸发完的才蒸发得快 空气湿度
【详解】(1)[1]通过A、B两图的对比可知,各滴一滴质量相同的水,水的表面积不同,其它因素相同,摊开的水先蒸发完,故可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(2)[2]研究水蒸发快慢与水的温度有关,应该控制水的表面积和水面上方空气流动速度相同,改变水的温度,故通过A、C两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
(3)[3]在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2),结果发现甲图中水先蒸发完,而甲图中水的质量小,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越小,水蒸发越快。
[4]研究水蒸发快慢与水的质量有关,要控制水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢相同,只改变水的质量。在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2),他没有控制水的表面积相同。
[5][6]从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是不正确的。根据控制变量法,理由是:只有在水的表面积相同时,先蒸发完的才蒸发得快。
(4)[7]小新发现下雨天衣服干得比较慢,下雨天空气湿度比较大,晴天空气湿度小,故提出一个新的猜想:水蒸发的快慢可能跟空气湿度有关。
17.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 ℃;
(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,从分子热运动的角度来看,空气流动促进了酒精分子向空气扩散;
(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。请你结合材料提出一个与本实验有关的猜想: 。
【答案】 25.5 吸收 液体表面空气的流动速度 水蒸发的快慢可能与周围空气的湿度有关
【详解】(1)[1]由图知,温度计的分度值为0.1℃,则a温度计示数为25.5℃。
(2)[2]液体蒸发时需要吸收热量,所以酒精蒸发时会从温度计吸收热量,导致温度计的示数降低。
(3)[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)[4]物质由液态变成气态的过程叫汽化现象,蒸发是汽化的方式之一。该同学用水代替酒精多次实验,在相同温度下,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:水蒸发的快慢可能与周围空气的湿度有关。
18.小明探究影响蒸发吸热情况的实验,如图所示,小明在实验过程中某时刻的温度计示数情况,请回答下列问题。
(1)其中 温度计示数最低(选填“a”、“b”或“c”)
(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)若小明将c温度计换成体温计,下列图像反映体温计的示数随时间的变化情况正确的是 。
(5)小明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。他猜想水的蒸发快慢可能与空气湿度有关,若示数差别不大,则空气湿度可能 (填“较大”或“较小”)。
【答案】 c 吸收 液体表面空气流动速度 A 较大
【详解】(1)[1]b、c中蘸酒精,酒精蒸发吸热,使温度计的示数降低,且c中使用吹风加速了酒精的蒸发,温度计示数最低。
(2)[2]酒精蒸发属于汽化,会向温度计吸收热量。
(3)[3]比较b和c温度计的示数,c中使用吹风加速了酒精的蒸发,温度计示数更低,可以得出:蒸发快慢与液体表面空气流动速度有关。
(4)[4]温度计的玻璃泡温度变化包括两个过程,酒精不断蒸发吸收热量,玻璃泡温度逐渐降低,当酒精全部蒸发后,玻璃泡与室温存在温差,发生热传递,玻璃泡吸收热量,温度逐渐增大至室温;若小明将c温度计换成体温计,由于体温计有个缩口,温度低时液柱也不下降,故A符合题意。
(5)[5]小明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,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,晴天空气湿度较小。
七、液化实验
19.为了能说明“水蒸气液化时要放热”,如图乙所示,左边烧瓶里是正在沸腾的水,右边量筒A、B中是体积和温度都相同的水,将烧瓶上方的导管通入量筒A中,经过一段时间,能观察到量筒中的水的体积 (增加/减少),水的温度 (上升/下降),这表明量筒中的水 (吸收/放出)热量;下一步操作是将烧瓶中的热水部分倒入B量筒中,使B量筒中水的体积和A量筒中水的体积相同,如果发现 量筒中的水温高,就说明液化时是要放热。
【答案】 增加 上升 吸收 A
【详解】[1]图示中,烧瓶中的水沸腾时产生大量水蒸气,水蒸气沿导管进入量筒A中,遇到温度较低的水,液化成水,所以能观察到量筒中水的体积增加。
[2][3]由于水蒸气的温度较高,在液化时,又放出热量,所以量筒中的水吸收热量,温度升高。
[4]将A的部分水倒入B中,则两量筒中水的体积相同,温度相同,水蒸气继续液化时,A中的水温度继续升高,比B中的水温度高,说明水蒸气液化放出热量,A中水吸收热量而温度升高。
20.暑假时,小明在玻璃杯中倒入热水,不一会儿发现玻璃杯内侧水面上方出现了小水珠。他很好奇这些小水珠是从哪里来的?于是他与小华进行了下列探究活动。
(1)如图所示,在甲、乙两个相同的玻璃杯中分别倒入热水、常温水,过一会儿,他发现只有甲杯内侧水面上方出现了小水珠,根据此现象小明提出以下猜想:
A.小水珠是空气中水蒸气遇到温度较高的杯子液化形成的
B.小水珠是由于甲杯中温度较高的水蒸气遇冷液化形成的
C.常温水杯口没有小水珠是因为其水面上方没有水蒸气
小华认为根据观察到现象,猜想A明显是错误的。写出小华判断的依据(用题干中的信息进行表述): ;
(2)为了验证猜想B,小华找了一张透明的保鲜膜分别盖在两玻璃杯口,并用橡皮筋使杯口密封。过一会儿他就发现盖在甲杯口的保鲜膜上出现了小水珠,用手擦拭保鲜膜发现,小水珠在保鲜膜的 (选填“内”或“外”)侧,这一现象说明小水珠是 (选填“玻璃杯”或“空气”)中水蒸气液化而成;
(3)为了进一步验证猜想B,小明取下甲杯口潮湿的保鲜膜,将一张干燥的保鲜膜再次盖在甲杯口,并将装有开水的小热水袋放在甲杯口的保鲜膜上,过一会儿取下盖在甲杯口的保鲜膜,发现保鲜膜两面均 (选填“有”或“无”)小水珠,这是因为此时保鲜膜的温度 (选填“高于”、“等于”或“低于”)甲杯中水蒸气的温度,水蒸气 (选填“难以”或“容易”)液化,这一实验间接地说明 能使水蒸气液化;
(4)在此基础上,小华准备了两只袋子,袋子A内装有开水,袋子B内装有冰,为了验证猜想C,应在乙杯保鲜膜上放上袋子 (选填“A”或“B”),过一会儿观察保鲜膜的 (选填“内”或“外”)侧有无小水珠。若保鲜膜的表面 (选填“有”或“无”)小水珠,则说明猜想C是错误的;
(5)小华在整理实验器材时发现,装有冰的袋子B的表面也有许多小水珠,她认为这一定是因为 (选题“冰袋B内”或“空气”)中温度较高的水蒸气在温度较低的袋子B表面 (填物态变化名称)形成小水珠。细心的小明指出:刚从冰箱内拿出出现了装有冰的袋子B时,袋子表面就有一些“白霜”。因此袋子B表面的小水珠是由袋子表面的“白霜” (填物态变化名称)形成的。
【答案】 水蒸气遇到温度较高的杯子不会液化,只会汽化 内 玻璃杯 无 高于 难以 降低温度 B 内 有 空气 液化 凝华
【详解】(1)[1]水蒸气遇冷才会液化,故水蒸气遇到温度较高的杯子不会液化,只会汽化。
(2)[2][3]热的水蒸气越到冷的保鲜膜会液化,由于杯内是热的水蒸气,故会在保鲜膜的内侧液化成小水滴。这一现象可以说明小水珠是玻璃杯中水蒸气液化而成。
(3)[4][5][6][7]当在保鲜膜的外侧放热水袋,则热的水蒸气越到热的保鲜膜,都不会液化,这是因为此时保鲜膜的温度高于甲杯中水蒸气的温度,水蒸气难以液化,故保鲜膜的内外表面都无小液滴;由此说明只有温度高的水蒸气遇到比自身冷的物体才会液化,即降低温度能使水蒸气液化。
(4)[8][9][10]空气中均存在水蒸气,故只要水蒸气越到比自身冷的物体,就会液化,故应在常温杯子保鲜膜上方放冰袋即B,可以观察到保鲜膜的内侧有小水滴,保鲜膜的表面表面小水珠,从而证明猜想C错误。
(5)[11][12][13]当装有冰的袋子表面也会有许多小水珠,是因为空气中温度较高的水蒸气越到温度减低的袋子B液化形成小液滴,当温度足够低时,会形成小冰晶,即从气态直接变为固态,即凝华现象。
试卷第1页,共3页
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。