内容正文:
第四节 升华与凝华 课时练习答案解析
1 单选题 较易
“谚语”是中华民族智慧的结晶,霜降有霜,米谷满仓。霜的形成涉及的物态变化是( )
A、 熔化B、 凝固C、 凝华D、 液化
【答案】
C
【解析】
霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,此过程放出热量。故选C。
2 单选题 较易
2023年冬,凭借冰雪资源火爆出圈的哈尔滨吸引了众多的南方“小土豆”前来游玩,千姿百态的雾凇成为“小土豆”们必看的绝世美景.下列自然现象,与雾凇形成时的物态变化相同的是( )
A、 叶尖露珠
B、 山间薄雾
C、 枝头白霜
D、 房檐冰挂
【答案】
C
【解析】
【详解】雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象;A.叶尖露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A不符合题意;B.山间薄雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B不符合题意;C.枝头白霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,故C符合题意; D.房檐冰挂是水遇冷凝固形成的冰,故D不符合题意。故选C。
3 单选题 较易
如图所示,向甲、乙两个相同的杯子中分别放入干冰和冰块,静置一段时间后,现象如图所示。下列说法正确的是( )
A、 甲杯外侧的白霜是由空气中水蒸气遇冷凝固形成的B、 乙杯外侧的水珠是由空气中水蒸气遇冷液化形成的C、 甲杯中干冰发生的是汽化现象D、 乙杯中冰的熔化过程需要放出热量
【答案】
B
【解析】
A.甲杯放入干冰,干冰升华吸热,使杯的温度急剧降低。空气中的水蒸气遇到温度很低的杯外侧,会直接由气态变为固态,发生凝华现象形成白霜,而不是凝固,故A错误;B.乙杯放入冰块,冰块熔化吸热,使杯的温度降低。空气中的水蒸气遇到温度较低的杯外侧,由气态变为液态,发生液化现象形成水珠,故B正确;C.干冰由固态直接变为气态,这个过程是升华现象,不是 “汽化”(汽化是液态变气态),故C错误;D.冰的熔化过程需要吸收热量(熔化是吸热过程),而不是 “放出热量”,故D错误。故选B。
4 单选题 一般
“二十四节气”已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。其中“谷雨”“寒露”“霜降”“小雪”等节气与物态变化有关,下列说法正确的是( )
A、 雨的形成是汽化现象
B、 露的形成需要吸收热量
C、 霜的形成是凝华现象
D、 雪的形成需要吸收热量
【答案】
C
【解析】
A.雨一般是由空气中的水蒸气液化而来,属于液化现象,故A错误;B.露是由空气中的水蒸气液化而来,是液化现象,而液化放热,故B错误;C.霜是深秋或冬季,晚上气温骤降,空气中的水蒸气变成了固态冰晶,附在草木上,属于凝华现象,故C正确;D.雪是由水蒸气遇冷变成小冰晶,属于凝华现象,而凝华放热,故D错误。故选C。
5 单选题 一般
如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态,下列分析正确的是( )
A、 物质在甲状态时有固定的形状、无固定的体积B、 物质从丙状态转化为甲状态的过程中,一定要先转化为乙状态C、 物质从乙状态转化为丙状态的过程可以在任何温度下进行D、 DE段对应的温度一般随气压的增大而降低
【答案】
C
【解析】
由图得,丙为气态、乙为液态、甲为固态。A.物质在甲状态时是固态,有固定的形状、固定的体积,故A错误;B.物质从丙状态转化为甲状态的过程中,可以先转化为乙状态,在转化为甲状态;也可以直接从丙状态转化为甲状态,故B错误;C.蒸发是汽化的一种,蒸发可以在任何温度下进行,即物质从乙状态转化为丙状态的过程可以在任何温度下进行,故C正确;D.DE段为汽化过程,对应的温度一般随气压的增大而升高,故D错误。故选C。
6 单选题 一般
固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )
A、 甲为液态,由甲到乙是凝固过程,冰的形成与该过程相同B、 乙为液态,由乙到丙是汽化过程,衣服晾干与该过程相同C、 丙为气态,由丙到甲是凝华过程,霜的形成与该过程相同D、 丙为气态,由乙到丙是升华过程,冰雪消融与该过程相同
【答案】
A
【解析】
B.由图知,丙放热变化成甲,甲放热变化成乙,而乙吸热直接变化成丙,则丙为气态,甲为液态,乙为固态,故B错误;A.甲为液态,乙为固态,则甲到乙是凝固过程,如:冰的形成,故A正确;C.甲为液态,乙为固态,丙为气态,丙到甲是液化过程,如:“白气”的形成,露水的形成等,故C错误;D.乙到丙是升华过程,如:冰冻的衣服也能晾干,樟脑丸变小等,冰雪消融是熔化过程,故D错误。故选A。
7 单选题 一般
国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图,下列说法正确的是( )
A、 CO2经过压缩机时发生汽化B、 CO2经过冷凝器时发生凝华C、 CO2经过膨胀阀时发生升华D、 CO2经过蒸发器时吸收热量
【答案】
D
【解析】
A.由图可知,气态CO2经过压缩机后,仍为气态,没有发生物态变化,故A错误;B.CO2经过冷凝器时由气态变成液态,发生了液化现象,故B错误;C.由图可知,液态CO2经过膨胀阀后一部分变为气态CO2,则此过程中发生了汽化现象,故C错误;D.CO2经过蒸发器时由液态变成了气态,发生了汽化现象,汽化吸热,故D正确。故选D。
8 单选题 一般
二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪一样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A、 干冰的形成是凝固现象
B、 干冰变成气体是汽化现象
C、 高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
D、 干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
【答案】
D
【解析】
A.干冰的形成是气态变为固态,凝华现象,故A错误;B.干冰变成气体,是固态直接变为气态,是升华现象,故B错误;C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是液化或凝华现象,故C错误;D.干冰变成气体时,是升华现象,需吸收热量,故D正确。故选D。
9 填空题 一般
干冰是固态的二氧化碳,在常温下可以直接变成气态的二氧化碳,这种物态变化叫作 。如图,将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接变成气态二氧化碳的过程中,从空气中 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化的名称)形成小水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
【答案】
升华
吸收
液化
【解析】
[1]在常温下固态的二氧化碳直接变成气态的二氧化碳,是固态直接变为气态的过程,这种物态变化叫作升华。[2][3]干冰直接变成气态二氧化碳,是升华现象,干冰在升华过程从空气中吸收大量的热,导致周围空气的温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,这些小水滴浮在空中,形成了我们看到的“白气”。
10 填空题 一般
如图所示,将冰块放于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混合物的温度,可以看到混合物的温度低于0℃。这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜,这是 现象。这个实验说明形成霜的条件是:①温度 ,②水蒸气持续放热。
【答案】
凝华
达到凝固点
【解析】
[1]根据题意知道,易拉罐中液体温度低于0℃,所以易拉罐本身温度也很低,空气中的水蒸气遇到温度很低的易拉罐,就会由气态直接成为固态的霜,发生凝华现象,同时放出热量。[2]霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶,水的凝固点是0摄氏度,因此只有当环境温度降低到0摄氏度以下时,水蒸气才会直接凝华为冰。具体来说,霜通常在地面或近地物体冷却到0℃以下时生成,此时水蒸气的温度低于0摄氏度,而且会持续放热,发生凝华现象。
11 填空题 一般
秋天早晨小刚看到草叶上有露珠,这是 现象。冬天早晨看到的霜,这是 现象。(填物态变化名称)
【答案】
液化
凝华
【解析】
[1]露是液态的,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的。[2]霜是固态的,是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的。
12 填空题 一般
如图所示,密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,发现玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,这是 (填物态变化名称,下同)过程,需要 热量。停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,这是 过程。此过程中没有看到液态碘,是因为 。
【答案】
升华
吸收
凝华
未达到碘的熔点
【解析】
[1][2][3][4]已知碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,低于碘的熔点,碘没有发生熔化,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,说明固态的碘颗粒升华成碘蒸气,升华需要吸收热量;停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,说明碘蒸气遇冷凝华成碘颗粒。
13 填空题 一般
电灯正常工作时温度在2000℃以上,电灯丝应选用钨丝,是由于钨的 高,不易使灯丝发生熔断。使用灯泡一段时间后,发现灯丝会变细,这是灯丝发生 现象(填物态变化名称)。
【答案】
熔点
升华
【解析】
[1][2]因电灯工作时温度在2000℃以上,所以需要选择熔点较高的钨丝做灯丝,工作时不易使灯丝发生熔断;灯丝在高温下会发生升华现象变成气态钨,所以灯丝会变细。
14 实验题 一般
某同学在探究物态变化的实验中。
(1) 如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满 ,停止加热,会看到锤内壁和顶部出现固态碘。这是 现象(填写物态变化)。该现象 热(选填“吸”“放”)。
(2)在上述实验中,小明同学猜想:固态碘可能是先变成液体,再变成气体,因为速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到,为验证猜想,他查询了一些资料:通常情况下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误: 。
(3)小明在烧杯中放入适量的温水,然后放入一小块干冰(固态二氧化碳),此时观察到水中有大量气泡产生,同时水面有大量白雾。水中气泡的主要成分是 ,水面上大量的白雾的主要成分是 ,(以上两空均选填“二氧化碳”、“水蒸气”或“小水珠”),白雾是由 (填物态变化的名称)形成的。
【答案】
碘蒸气
凝华
放热
水的沸点低于碘的熔点,固态碘不可能熔化
二氧化碳
小水珠
液化
【解析】
(1)[1][2][3]对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满紫色的碘蒸气,是升华现象,需要吸收热量;停止加热,碘蒸气遇到内壁和顶部会放出热量直接变成固态的碘,会看到锤内壁和顶部出现碘颗粒,是凝华现象,凝华放热。(2)[4]由数据知,水的沸点是100℃,而碘的熔点是113.5℃,所以碘在100℃的沸水中不可能熔化。(3)[5][6][7]干冰在热水中迅速由固态升华成为气态,形成气泡,水中气泡的主要成分是二氧化碳,同时吸收热量;二氧化碳气体使水面上方空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,形成白雾。
15 填空题 一般
跨学科实践项目:用液态酸奶做酸奶冰淇淋。
【项目分析】
【项目实施】
方案三:如图丁所示,把液氮喷入液态酸奶,酸奶也变成了冰激凌。
【交流评估】
(1)为了达成项目,液态酸奶会 (填物态变化名称),小明想到了可以分别利用冰、干冰和液氮使酸奶快速变成酸奶冰淇淋。
(2)方案一:把液态酸奶放入冰块中,冰块会 (填物态变化名称),如图甲所示,他发现酸奶始终无法变为冰淇淋。为了完成实验,改用盐水冰块替换冰块,酸奶变成了冰淇淋,由此可以推理盐水冰块的熔点比冰的 (选填“高”或“低”)。
(3)方案二:如图乙,把可食用干冰倒入液态酸奶中,不断搅拌,最终做成冰淇淋。制作过程中先观察到液体中有气泡,周围飘着“白气”。气泡中的主要物质是二氧化碳,它是 形成的。如图丙,小洋发现装干冰的容器外壁出现一层白霜。
(4)小明认为上述最佳的方案是二,理由是: 。
【答案】
(1) 凝固
(2) 熔化
低
(3) 干冰升华
(4) 见解析
【解析】
(1) 液态酸奶变成固态的酸奶冰淇淋,这符合物态变化中液态到固态的转变,这种物态变化称为凝固。
(2) [1]在实验中,冰块从固态变为液态,这是熔化。[2]盐水冰块能让液态酸奶达到凝固点变成冰淇淋,说明它在较低温度就能熔化吸热,所以其熔点比普通冰低。
(3) 把可食用干冰倒入液态酸奶中,干冰是固态二氧化碳,干冰会直接由固态变为气态二氧化碳,这个过程叫升华,所以气泡中的主要物质二氧化碳是干冰升华形成的。
(4) 小明认为方案二最佳,理由是:干冰是固态二氧化碳,常温下可直接升华变为气态,升华过程吸热,能使周围温度迅速降低,且干冰升华后变为气体,不会像冰熔化后有残留的水,也不会像液氮使用过程中需要特殊的喷入设备等,操作相对简单,能使酸奶快速均匀地变成冰淇淋 。
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第四节 升华与凝华 课时练习
一、选择题
1.“谚语”是中华民族智慧的结晶,霜降有霜,米谷满仓。霜的形成涉及的物态变化是( )
A、 熔化 B、 凝固 C、 凝华 D、 液化
2.2023年冬,凭借冰雪资源火爆出圈的哈尔滨吸引了众多的南方“小土豆”前来游玩,千姿百态的雾凇成为“小土豆”们必看的绝世美景.下列自然现象,与雾凇形成时的物态变化相同的是( )
A、 叶尖露珠 B、 山间薄雾
C、 枝头白霜 D、 房檐冰挂
3.如图所示,向甲、乙两个相同的杯子中分别放入干冰和冰块,静置一段时间后,现象如图所示。下列说法正确的是( )
A、 甲杯外侧的白霜是由空气中水蒸气遇冷凝固形成的
B、 乙杯外侧的水珠是由空气中水蒸气遇冷液化形成的
C、 甲杯中干冰发生的是汽化现象
D、 乙杯中冰的熔化过程需要放出热量
4.“二十四节气”已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。其中“谷雨”“寒露”“霜降”“小雪”等节气与物态变化有关,下列说法正确的是( )
A、 雨的形成是汽化现象
B、 露的形成需要吸收热量
C、 霜的形成是凝华现象
D、 雪的形成需要吸收热量
5.如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态,下列分析正确的是( )
A、 物质在甲状态时有固定的形状、无固定的体积
B、 物质从丙状态转化为甲状态的过程中,一定要先转化为乙状态
C、 物质从乙状态转化为丙状态的过程可以在任何温度下进行
D、 DE段对应的温度一般随气压的增大而降低
6.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )
A、 甲为液态,由甲到乙是凝固过程,冰的形成与该过程相同
B、 乙为液态,由乙到丙是汽化过程,衣服晾干与该过程相同
C、 丙为气态,由丙到甲是凝华过程,霜的形成与该过程相同
D、 丙为气态,由乙到丙是升华过程,冰雪消融与该过程相同
7.国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图,下列说法正确的是( )
A、 CO2经过压缩机时发生汽化
B、 CO2经过冷凝器时发生凝华
C、 CO2经过膨胀阀时发生升华
D、 CO2经过蒸发器时吸收热量
8.二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪一样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A、 干冰的形成是凝固现象
B、 干冰变成气体是汽化现象
C、 高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
D、 干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
二、填空题
9.干冰是固态的二氧化碳,在常温下可以直接变成气态的二氧化碳,这种物态变化叫作 。如图,将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接变成气态二氧化碳的过程中,从空气中 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化的名称)形成小水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
10. 如图所示,将冰块放于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混合物的温度,可以看到混合物的温度低于0℃。这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜,这是
现象。这个实验说明形成霜的条件是:①温度 ,②水蒸气持续放热。
11.秋天早晨小刚看到草叶上有露珠,这是 现象。冬天早晨看到的霜,这是 现象。(填物态变化名称)
12.如图所示,密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,发现玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,这是 (填物态变化名称,下同)过程,需要 热量。停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,这是 过程。此过程中没有看到液态碘,是因为 。
13.电灯正常工作时温度在2000℃以上,电灯丝应选用钨丝,是由于钨的 高,不易使灯丝发生熔断。使用灯泡一段时间后,发现灯丝会变细,这是灯丝发生 现象(填物态变化名称)。
三、实验题
14.某同学在探究物态变化的实验中。
(1) 如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满 ,停止加热,会看到锤内壁和顶部出现固态碘。这是 现象(填写物态变化)。该现象 热(选填“吸”“放”)。
(2)在上述实验中,小明同学猜想:固态碘可能是先变成液体,再变成气体,因为速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到,为验证猜想,他查询了一些资料:通常情况下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误: 。
(3)小明在烧杯中放入适量的温水,然后放入一小块干冰(固态二氧化碳),此时观察到水中有大量气泡产生,同时水面有大量白雾。水中气泡的主要成分是 ,水面上大量的白雾的主要成分是 ,(以上两空均选填“二氧化碳”、“水蒸气”或“小水珠”),白雾是由 (填物态变化的名称)形成的。
15.跨学科实践项目:用液态酸奶做酸奶冰淇淋。
【项目分析】
【项目实施】
方案三:如图丁所示,把液氮喷入液态酸奶,酸奶也变成了冰激凌。
【交流评估】
(1)为了达成项目,液态酸奶会 (填物态变化名称),小明想到了可以分别利用冰、干冰和液氮使酸奶快速变成酸奶冰淇淋。
(2)方案一:把液态酸奶放入冰块中,冰块会 (填物态变化名称),如图甲所示,他发现酸奶始终无法变为冰淇淋。为了完成实验,改用盐水冰块替换冰块,酸奶变成了冰淇淋,由此可以推理盐水冰块的熔点比冰的 (选填“高”或“低”)。
(3)方案二:如图乙,把可食用干冰倒入液态酸奶中,不断搅拌,最终做成冰淇淋。制作过程中先观察到液体中有气泡,周围飘着“白气”。气泡中的主要物质是二氧化碳,它是 形成的。如图丙,小洋发现装干冰的容器外壁出现一层白霜。
(4)小明认为上述最佳的方案是二,理由是: 。
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