内容正文:
13.3 探究:汽化与液化
一、选择题
1.下列关于水沸腾时的说法正确的是( )
A.继续加热,水温不断升高
B.继续加热,沸点不断升高
C.气泡上升过程中体积变大
D.气泡上升过程中压强不变
2.在烧瓶中注入刚刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以看到水又重新沸腾起来。该实验现象说明了( )
A.沸腾过程需要吸热
B.沸腾过程需要放热
C.水的沸点与水面上方气压有关
D.水的沸点与水面上方气压无关
3.用电热壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”;夏天打开冰棒纸时,可以看到冰棒周围也出现“白气”。以下说法正确的是( )
A.壶嘴里冒出的“白气”是水沸腾时产生的水蒸气
B.冰棒周围的“白气”是冰棒发生汽化形成的水蒸气
C.在这两种“白气”形成的过程中都需要吸收热量
D.这两种“白气”都是水蒸气液化形成的
4.关于“观察水蒸气液化”的实验,下列几个说法中不正确的是( )
A.烧瓶内水的减少主要是因为水的沸腾
B.金属盘中放冰块可使液化现象更明显
C.瓶口上方的“白气”是大气中的水蒸气液化形成的
D.根据金属盘温度升高这一现象不能得出气体液化会放热的结论
5.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
6.下列说法错误的是( )
A.水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重,是因为水蒸气液化时还要放出大量的热
B.冰在熔化过程中吸收热量,温度保持不变
C.夏天,汽车内开冷空调,被冷气对吹的车玻璃上有小水珠,小水珠主要集中在玻璃内侧
D.水沸腾时,在水中有大量气泡不断上升、变大
二、填空题
7.快餐厅里,当洗手后将双手放在自动干手机的出风口下方,自动干手机会自动送出舒适的暖风,使手上的水分快速 (填物态变化名称),因为这样既加快手面附近空气流动速度,又提高了 ,从而达到快速干手的目的。
8.做“纸杯烧水”实验时,小科用蜡烛火焰加热盛有适量冷水的纸杯,一段时间后水沸腾了。沸腾过程中,他多次测得水温为96.5℃,这说明当地水的沸点为 :他把蜡烛移开,水 (选填“会”或“不会”)继续沸腾。
9.在标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,在牛奶、奶油等冰激凌原料上,涂上液态氮,液态氮会迅速变成气态,同时 (选填“吸收”或“放出”)热量使牛奶、奶油中的水 成冰,制成“液氮冰激凌”(填物态变化的名称)。
三、实验探究题
10.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,如图所示,其中图 是水沸腾前的情况.沸腾前气泡大小变化的原因是:气泡上升过程中 (多选,选填字母)。
A.气泡遇冷收缩
B.气泡遇热膨胀
C.气泡所受水的压强变小
D.气泡内水蒸气遇冷液化
11.如图是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止记录。
(1)图甲中温度计的示数为 ℃。图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的 图。
(2)根据实验数据,做出了水的温度随时间变化的图象;如图丙所示。由图象可知,在当时条件下,水的沸点是 ℃。
(3)水在沸腾过程中,需要 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 (选填“升高”或“不变”或“降低”)。
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”。“白气”是水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的。
(5)本实验使用较少的热水进行实验的目的是 。
12.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。
(1)根据所学知识,结合下表中的数据,可知本次实验应选用 (选填“水银”或“酒精”)制作的温度计。
在标准大气压下
物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣38.8
357
酒精
﹣117
78.5
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是 ℃。
(3)实验中,观察到水中气泡上升情形如图丙所示,可判断该情形是水沸腾 (选填“前”或“后”)的现象。
(4)图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象,由图象可知水的沸点是 ℃;由图象还可以看出,甲、乙两组图线不同的原因是水的 不同。
13.3 探究:汽化与液化
参考答案与试题解析
一、选择题
1.下列关于水沸腾时的说法正确的是( )
A.继续加热,水温不断升高
B.继续加热,沸点不断升高
C.气泡上升过程中体积变大
D.气泡上升过程中压强不变
【答案】C
【分析】液体沸腾的特点是:吸热,温度保持不变;液态内部的压强与液体的密度、深度有关。
【解答】解:AB、水在沸腾的过程中,需要吸收热量,但温度保持不变;沸点的高低与气压有关,气压不变,沸点不变,故AB错误;
CD、气泡在上升的过程中,水的密度不变,深度变小,根据p=ρgh可知,气泡受到水的压强变小,同时不断有水蒸气补充到气泡中,所以气泡的体积变大,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了沸腾的条件、液体内部压强的变化,属于基础题。
2.在烧瓶中注入刚刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以看到水又重新沸腾起来。该实验现象说明了( )
A.沸腾过程需要吸热
B.沸腾过程需要放热
C.水的沸点与水面上方气压有关
D.水的沸点与水面上方气压无关
【答案】C
【分析】从液体沸点与气压关系角度来分析,气压减小,沸点降低。
【解答】解:在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇时,烧瓶中的水蒸气液化,瓶内气压降低,水的沸点降低,所以会看到水重新沸腾,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对沸点与气压的关系的了解和掌握,属于基础知识。
3.用电热壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”;夏天打开冰棒纸时,可以看到冰棒周围也出现“白气”。以下说法正确的是( )
A.壶嘴里冒出的“白气”是水沸腾时产生的水蒸气
B.冰棒周围的“白气”是冰棒发生汽化形成的水蒸气
C.在这两种“白气”形成的过程中都需要吸收热量
D.这两种“白气”都是水蒸气液化形成的
【答案】D
【分析】物质从固态变为液态的过程是熔化,物质从液态变为固态是凝固,物质从液态变成气态称为汽化,物质从气态变成液态称为液化,物质直接从固态变成气态的现象称为升华,物质直接从气态变为固态是凝华。
【解答】解:(1)用电热壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”,是壶嘴里冒出的温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象;
(2)夏天空气中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷的冰棒凝结成小水滴,形成“白气”,属于液化现象。
因此二者都属于液化现象,液化放热。
故选:D。
【点评】本题通过生活中的热现象考查学生对物态变化的理解,解题的关键是先搞清楚变化前后物体的状态,再确定物态变化名称。
4.关于“观察水蒸气液化”的实验,下列几个说法中不正确的是( )
A.烧瓶内水的减少主要是因为水的沸腾
B.金属盘中放冰块可使液化现象更明显
C.瓶口上方的“白气”是大气中的水蒸气液化形成的
D.根据金属盘温度升高这一现象不能得出气体液化会放热的结论
【答案】C
【分析】(1)物质由液态变为气态的过程叫做汽化,蒸发和沸腾是汽化有两种形式;
(2)使气体液化的方法有两个:降低温度和压缩体积;
(3)(4)物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化时要放出热量。
【解答】解:A、用酒精灯加热,烧瓶内的水会吸收热量,发生沸腾现象,汽化为水蒸气,烧瓶内水的减少主要是因为水的沸腾,故A正确;
B、水蒸气液化时要放出热量,为了使实验现象更明显,应使盘的温度低一些,可以在盘中加些冰块,故B正确;
C、烧瓶口上方的白气是瓶内的水汽化成的水蒸气遇冷液化成的小水滴,故C错误;
D、水蒸气上升后遇到金属盘会放热,从而液化成水珠,金属盘温度升高;也有可能液化的到的热水对金属盘二次放热,使金属盘温度升高,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查液化和汽化现象等,重点是液化的条件和特点,难度不大。
5.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
【答案】C
【分析】液体沸腾条件:一是达到沸点,二是需要继续吸热,但沸腾时温度不再改变,据此进行解答。
【解答】解:锅里的水达到沸点后继续吸热会沸腾,但温度不再改变,
所以,碗内水的温度等于水的沸点,但碗内的水不能继续吸热,不会沸腾,故ABD错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了沸腾和沸腾条件的应用,应用好水沸腾后温度不变是关键。
6.下列说法错误的是( )
A.水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重,是因为水蒸气液化时还要放出大量的热
B.冰在熔化过程中吸收热量,温度保持不变
C.夏天,汽车内开冷空调,被冷气对吹的车玻璃上有小水珠,小水珠主要集中在玻璃内侧
D.水沸腾时,在水中有大量气泡不断上升、变大
【答案】C
【分析】(1)液化是物质从气态变为液态的过程,此过程会放出大量的热量;
(2)晶体在熔化过程中,尽管不断吸热,但是温度却保持熔点不变;
(3)车玻璃窗上的小水珠是水蒸气遇冷液化形成的,要判断水雾出现在玻璃的内侧还是外侧,要看车内外的温度高低情况,如果车内温度比车外温度低。车外热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃液化形成水雾附着在车外侧;
(4)沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大。
【解答】解:
A、因为水蒸气遇到相对温度比较低的人体,就会液化,液化要放出大量的热,所以的水蒸气烫伤更厉害,故A正确;
B、冰是晶体,在熔化过程中,尽管不断吸收热量,但是温度却保持在熔点不变,故B正确;
C、夏天,空调车内温度低于外部温度,外部的水蒸气遇到冷的玻璃会发生液化现象,小水珠附着在玻璃的外表面,故C错误;
D、水沸腾时,在水中有大量气泡不断上升、变大,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了生活中的物态变化现象,以及吸放热情况,是中考物态变化部分基本的考查内容。
二、填空题
7.快餐厅里,当洗手后将双手放在自动干手机的出风口下方,自动干手机会自动送出舒适的暖风,使手上的水分快速 汽化 (填物态变化名称),因为这样既加快手面附近空气流动速度,又提高了 温度 ,从而达到快速干手的目的。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)吹出的风使手表面空气流动加快,可使手上水分蒸发加快。所以它能很快把手烘干。
(2)热风干手器吹出的空气温度高,提高了水分的温度可使手上水分蒸发加快。
【解答】解:(1)热风同时加快水表面的空气流动,能加快手上水分的蒸发(即汽化);
(2)当洗手后把手放在热风干手器的下方,热烘烘的气体就会吹出来,这样热风提高手上水分的温度,加快手上水分的蒸发;
故答案为:汽化,温度。
【点评】影响蒸发快慢的因素有三个:液体的温度、液体表面积、液体表面上方空气的流动速度。对于这个知识点的考查,经常以实验题的形式考查:探究液体蒸发的快慢与哪些因素有关?在这种题目中往往要用到控制变量法。
8.做“纸杯烧水”实验时,小科用蜡烛火焰加热盛有适量冷水的纸杯,一段时间后水沸腾了。沸腾过程中,他多次测得水温为96.5℃,这说明当地水的沸点为 96.5℃ :他把蜡烛移开,水 不会 (选填“会”或“不会”)继续沸腾。
【答案】96.5℃;不会。
【分析】(1)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低.但液体沸腾时温度保持不变.
(2)沸腾条件为达到沸点,继续吸热。
【解答】解:(1)沸腾过程中,他多次测得水温为96.5℃,这说明当地水的沸点为96.5℃。
(2)把蜡烛移开,水无法继续吸热,故水不会继续沸腾。
故答案为:96.5℃;不会。
【点评】本题考查沸点与气压的关系和沸腾条件,属于基础题目。
9.在标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,在牛奶、奶油等冰激凌原料上,涂上液态氮,液态氮会迅速变成气态,同时 吸收 (选填“吸收”或“放出”)热量使牛奶、奶油中的水 凝固 成冰,制成“液氮冰激凌”(填物态变化的名称)。
【答案】见试题解答内容
【分析】物质从液态到气态是汽化,汽化吸收热量,物质从液态到固态是凝固。
【解答】解:汽化包括蒸发和沸腾,在标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,在常温下达到沸点,会沸腾,沸腾过程中液态氮迅速成为气体,吸收热量,使牛奶、奶油中的水凝固成冰,制成“液氮冰激凌”。
故答案为:吸收;凝固。
【点评】此题考查了常见的物态变化现象及吸放热情况,是一道联系实际的应用题,难度不大。
三、实验探究题
10.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,如图所示,其中图 乙 是水沸腾前的情况.沸腾前气泡大小变化的原因是:气泡上升过程中 AD (多选,选填字母)。
A.气泡遇冷收缩
B.气泡遇热膨胀
C.气泡所受水的压强变小
D.气泡内水蒸气遇冷液化
【答案】见试题解答内容
【分析】(4)沸腾是在液体内部和表面发生的剧烈的汽化现象,沸腾前气泡在上升过程中逐渐减小,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化。
气泡从鱼缸底向上升,深度减小,利用液体压强公式分析可知压强的变化;压强的变化从而引起气泡体积的变化,进而浮力发生变化。
【解答】解:比较甲、乙中气泡的大小,沸腾前气泡上升过程中会变小,沸腾中气泡在上升过程中会变大,故乙为水沸腾前的情况;
沸腾前气泡在上升过程中变小,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以气泡会变小;气泡上升过程中,气泡所处的深度减小,由液体压强公式p=ρgh知气泡所受水的压强变小,但这不是气泡变小的原因,故只有AD符合题意。
故答案为:乙;AD。
【点评】本题考查水沸腾的特点及液体压强的特点,是一基础题。
11.如图是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止记录。
(1)图甲中温度计的示数为 98 ℃。图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的 A 图。
(2)根据实验数据,做出了水的温度随时间变化的图象;如图丙所示。由图象可知,在当时条件下,水的沸点是 98 ℃。
(3)水在沸腾过程中,需要 吸收 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 不变 (选填“升高”或“不变”或“降低”)。
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”。“白气”是水蒸气遇冷 液化 (填物态变化名称)形成的。
(5)本实验使用较少的热水进行实验的目的是 缩短实验时间 。
【答案】(1)96;A;(2)98;(3)吸收;不变;(4)液化;(5)缩短实验时间。
【分析】(1)在进行温度计的读数时注意分度值,同时需要掌握沸腾时和沸腾前的现象:沸腾前,气泡在上升过程中体积逐渐减小,到水面消失;
(2)根据沸点的概念判断出水的沸点;气压越低,沸点越低;
(3)掌握水在沸腾过程中的特点:吸热,但温度保持不变;
(4)杯口附近出现大量“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴;
(5)如果水的初温较低,水对质量太大,那么从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间就会很长。
【解答】解:(1)从图甲可知,温度计的分度值为1℃,所以当时的温度为96℃;图乙(A)中气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象;
(2)由图丙可知,水在沸腾过程中温度保持98℃不变,所以水的沸点为98℃;
(3)水在沸腾过程中,需要吸热,但温度保持不变;
(4)杯口附近出现大量“白气”,白气是高温水蒸气上升过程中遇到冷的空气形成的小水珠,是液化现象;
(5)如果水的初温较低,水对质量太大,那么从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间就会很长,所以,为了缩短实验时间,本实验使用较少的热水进行实验。
故答案为:(1)96;A;(2)98;(3)吸收;不变;(4)液化;(5)缩短实验时间。
【点评】本题是探究水的沸腾实验,考查了水沸腾过程中的特点及温度计的读法及水沸腾时的特点,注意沸腾时和沸腾前现象的区别。
12.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。
(1)根据所学知识,结合下表中的数据,可知本次实验应选用 水银 (选填“水银”或“酒精”)制作的温度计。
在标准大气压下
物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣38.8
357
酒精
﹣117
78.5
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是 96 ℃。
(3)实验中,观察到水中气泡上升情形如图丙所示,可判断该情形是水沸腾 后 (选填“前”或“后”)的现象。
(4)图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象,由图象可知水的沸点是 98 ℃;由图象还可以看出,甲、乙两组图线不同的原因是水的 初温 不同。
【答案】(1)水银;(2)96;(3)后;(4)98;初温。
【分析】(1)温度计里面的液体的沸点需要超过水的沸点才可以用来测将水加热至沸腾的实验;
(2)由图乙可知温度计的分度值是1℃,且在90℃~100℃之间,根据液柱上表面所对应数值可得;
(3)水沸腾后产生的气泡在上升过程中,因为不断的有新的水蒸气进入,所以气泡会变大;
(4)水温到达沸点后继续吸收热量且温度不变。
【解答】解:(1)温度计里面的液体的沸点需要超过水的沸点才可以用来测将水加热至沸腾的实验,酒精的沸点没有超过水的沸点,而水银的沸点超过了水的沸点,故选水银温度计;
(2)由图乙可知温度计的分度值是1℃,且在90℃~100℃之间,根据液柱上表面所对应数值可知温度值96℃;
(3)水沸腾后产生的气泡在上升过程中,因为不断有水汽化为水蒸气进入气泡,所以气泡会变大。由丙图可知该情形是水沸腾后的现象;
(4)水温到达沸点后继续吸收热量且温度不变。根据表中数据可知,水在温度到达98℃后不再变化,所以水的沸点是98℃。由图丁可知水的初温不同。
故答案为:(1)水银;(2)96;(3)后;(4)98;初温。
【点评】此题考查水沸腾时温度变化的特点、温度计的选取等知识点,属于综合题目。
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