内容正文:
13.2熔化与凝固
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图中,表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.刚从冰箱冷冻室拿出冰棍贴紧舌头,舌头会被“冻”在冰棍上,这时舌头上的水发生了某种物态变化,与其对应的图象是( )
A. B.
C. D.
3.3D打印的过程是:将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸设计轨迹运动,将液态材料喷出,材料迅速冷却后形成立体实物。3D打印过程先后发生的物态变化是( )
A.先升华后凝固 B.先熔化后凝华 C.先熔化后凝固 D.先汽化后凝华
4.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图像,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图像及水的其它性质,下列分析判断错误的是( )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.在0~4℃范围内,水具有“热缩冷胀”的性质
C.图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.外界温度变化时,冰层的厚度会发生变化
5.冬季, 西公园鉴湖的湖面都已结冰。冰的形成过程中发生的主要物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.升华 D.液化
6.某物质的熔化图像如图甲所示,则下列说法不正确的是( )
A.该物质为晶体
B.该物质熔化过程持续时间为20min
C.该物质在15min时是固液共存态,要继续吸热
D.将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,如图乙,试管内冰的质量会逐渐增加
7.下列图像中属于晶体凝固时温度变化曲线的是( )
A. B. C. D.
8.根据表中几种物质的熔点,下列说法中正确的是( )
名称
水银
酒精
铜
铁
氧气
铅
熔点/
﹣39
-117
1083
1535
﹣218
328
A.﹣200的氧为固态
B.铜球掉入铁水中不会熔化
C.在气温为﹣50的地方不能选用水银温度计
D.320的铅吸热时,温度可能不变
9.如图,刚从冰箱冷冻室拿出冰棍贴紧舌头,舌头会被“冻”在冰棍上,这时舌头上的水发生了某种物态变化,与其对应的图像是( )
A. B.
C. D.
10.在一个室温为0℃的房间内,将-12℃的一块较大的冰块从冰箱的冷冻室取出,放在一杯0℃的盛水容器中,则容器中的( )
A.冰和水的温度都保持不变
B.水的温度降低,冰的温度升高
C.水和冰的量都不变
D.水的量变少,冰的量变多
二、多选题
11.如图所示的是甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质是非晶体,乙物质是晶体
B.乙物质的熔点为
C.乙物质在BC段时处于固液共存状态
D.乙物质在BC段温度不变,不吸热
12.早在公元前21世纪左右,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。下列分析正确的有( )
A.铜料化为铜液,属于熔化现象 B.铜液冷却成型,属于凝固现象
C.铜料化为铜液的过程中温度升高 D.铜液冷却成型的过程中需要放热
13.把温度为的固态镓放入图甲所示的装置中进行加热,水的恒定温度为,测得镓的温度随时间变化的情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.镓的凝固点为 B.镓的熔化持续时间为16min
C.第12min之后,镓开始沸腾 D.镓在熔化的过程中温度不变,不需要吸热
三、填空题
14.如图所示,为某种物质熔化时温度随时间变化的图像。该物质是 (填“晶体”或“非晶体”),它在熔化过程中温度保持不变, (填“需要”或“不需要”)吸收热量;在加热到第6分钟时该物质处于 (填“固”“液”或“固液共存”)态。
15.把的冰放到20℃房间里,冰 (能/不能)立即熔化,这是因为 ;把一块0℃的冰放到一个0℃的屋子里,它 (能/不能)熔化,这是因为 。
16.如图是某滑雪场人工造雪的情境,人工造雪是将水注入一个高压喷枪,高压空气将水分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面前形成小冰晶,从而实现降雪。在造雪过程中,水发生的主要物态变化是 ,该过程中水 热量。
17.如图是固体熔化和凝固图像,请同学们根据图像回答以下问题:
(1)反映晶体熔化、凝固时温度变化规律的是图 ;
(2)四幅图中的图线中线段 表示晶体在熔化过程中,该物质的熔点是 ;
(3)图C中,LM段物质处于 态,MN段处于 态。
18.我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机C919上装有3D打印钛合金舱门件。3D打印的技术之一是在高能激光的作用下,钛合金呈液态,然后按构件形状重新 (选填物态变化名称和吸、放热)成型。
四、实验题
19.跨学科实践小组的同学们想制作一个医用冷藏保温盒,不知道给药品降温用纯水凝固的冰效果好,还是一定浓度盐水凝固的冰(后边简称盐冰)效果好?于是决定测量不同浓度盐冰的熔点。
(1)盐冰能够降温除了它本身温度低外主要利用的是熔化 ;
(2)实验装置如图—1所示,要对试管中的盐冰均匀加热,应采用图 (选填“甲”或“乙”)所示的装置,组装器材时应最后调整 (选填“酒精灯”“试管”或“温度计”)的位置;
(3)小组同学在测量浓度为3%的盐冰的熔点时,得到了如图—2的温度—时间图像,由图—2可知,盐冰熔化时的温度变化的特点是:持续吸热, ;
(4)实验小组接着测量了不同浓度盐冰的熔点,得到实验数据如表所示:
盐冰浓(%)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
熔点(℃)
0
-2
-4
-6
-8
-11
-15
-18
-17
-1.8
-0.4
0
①分析表格中数据可知,当盐冰浓度增大时,其熔点变化特点是 ;
②某种药品在-14℃~-10℃的温度内保存效果最好,结合表格数据可知,这时应该使用浓度为 %左右的盐冰用于医用冷藏保温盒;
(5)为了提高保温盒的保温性能,同学们参考了市面上常见的三种不同的保温器具,如图—3所示,为此请你帮同学们提出一个有价值、可探究的问题: ?
《13.2熔化与凝固》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
C
B
B
C
C
D
D
题号
11
12
13
答案
ABC
ABD
AC
1.B
【详解】A.固体吸收热量,温度升高到达一定温度,不断吸收热量,温度不变,符合晶体熔化特点,这是晶体的熔化图象。故A不符合题意。
B.固体不断吸收热量,温度不断升高,符合非晶体的熔化特点,是非晶体的熔化图象。故B符合题意。
C.液体温度降低到一定温度,不断放热,温度保持不变,符合晶体凝固特点,是晶体凝固的图象。故C不符合题意。
D.液体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象。故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】根据题意可知,舌头会被“冻”在冰棍上,是舌头上的水分遇到比较冷的冰棍变成了冰,液态变为固态的现象叫凝固,因为冰是晶体,所以,从图中找出晶体的凝固图象即可。
A.由图知,温度降低到一定温度,不断放出热量,温度不变,符合晶体凝固的特点,这是晶体的凝固图象,但凝固点不对,故A不符合题意;
B. 液体温度降低到0℃时,不断放热,温度保持不变,符合水的凝固特点,故B符合题意;
C.由图知,温度升高到一定温度,不断吸收热量,温度不变,熔点为 0℃,符合晶体熔化特点,这是冰的熔化图象,故C不符合题意;
D.液体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】物质从固态变成液态的变化过程叫作熔化。物质从液态变成固态的变化过程叫作凝固。根据题意知道,3D打印过程先后发生的物态变化是先熔化后凝固,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.由图甲可知,当温度等于4℃时,水的密度最大为,故A正确,不符合题意;
B.由图甲可知,在0~4℃范围内,水的密度的变化规律是随温度的升高而密度变大,则其体积的变化规律为随温度的升高而体积变小,即“热缩冷胀”,所以水具有“热缩冷胀”的性质,故B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,与冰面最靠近的A处的温度不可能为,温度为的区域应为图乙中的E处,此处的水因密度最大而位于水的最底层,故C错误,符合题意;
D.外界温度升高时,冰水接触处会有更多的冰熔化成水,冰层的厚度会减小;外界温度降低时,冰水接触处会有更多的水凝固成冰,冰层的厚度会增大;所以,外界温度变化时,冰层的厚度也会发生变化,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】冰是固态,是由液态水变成的,这是凝固现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.由图像可知,整个过程中温度有上升的趋势,是熔化图像;又因为该物质在熔化过程中温度保持不变,所以该物质是晶体,故A正确,不符合题意; BC.由图像知道,物质从第10min开始熔化,到第20min结束,熔化过程共经历了10min,当加热到15min时,该物质处于熔化过程,物质状态是固液共存状态,此过程虽然温度保持不变,但会继续吸收热量,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时,冰水混合物温度高于该物质,冰水混合物会向该物质放热,温度保持不变,冰水混合物中的水符合凝固结冰的条件,所以冰水混合物中的冰会变多,即冰的质量将变大,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】A.晶体在熔化前吸收热量,温度升高,熔化过程中吸收热量,温度不变,完全熔化后,在液体沸腾前吸热温度升高,符合晶体熔化特点,是晶体的熔化图象,故A不符合题意;
B.物体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,可能是非晶体的凝固图象,故B不符合题意;
C.液体温度降低到一定温度,不断放热,温度保持不变,符合晶体凝固特点,是晶体凝固的图象,故C符合题意;
D.固体不断吸收热量,温度不变升高,符合非晶体的熔化特点,可能是非晶体的熔化图象,故D不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】A.根据表格数据,氧的熔点是﹣218℃,而﹣200℃高于氧的熔点,此时氧应为液态或气态,故A错误;
B.铜的熔点为1083℃,铁水的温度至少为铁的熔点1535℃,远高于铜的熔点,铜球会迅速熔化,故B错误;
C.水银的熔点是﹣39℃,﹣50℃低于其熔点,水银会凝固成固态,失去流动性,无法正常测量温度,故C正确;
D.铅的熔点是328℃,320℃时铅尚未达到熔点,吸热后温度会升高,只有达到熔点时温度才会保持不变,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】刚从冰箱冷冻室拿出的冰棍温度较低,冰棍贴紧舌头时,舌头上的水遇冷放热凝固成冰,从而出现舌头被“冻”在冰棍上的现象,冰是晶体,凝固时温度会保持凝固点不变,凝固需要放热,在晶体凝固前和凝固后的过程中,温度应下降,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.D
【详解】当-12℃的冰和0℃的水接触后,由于二者之间存在温度差,将发生热传递,热量将从高温的水传给低温的冰,0℃水放出热量后将发生凝固变成冰,而-12℃的冰吸热后温度升高,但到达熔点后由于无法继续吸热也不会熔化。所以容器中的水逐渐变成冰,水逐渐减少,冰逐渐增多。
故选D。
11.ABC
【详解】A.分析图像可知,甲从一开始就熔化,且在熔化过程中没有温度不变的阶段,即甲没有熔点,所以甲是非晶体;乙物质在熔化过程中有温度不变的过程,所以乙是晶体,故A正确;
B.分析图像可知,乙有一定的熔点,熔点为210℃,故B正确;
C.因为晶体有一定的熔点,且晶体在熔化时温度保持不变,由图可知乙物质在BC段时温度不变,说明正在熔化,处于固液共存状态,故C正确;
D.分析图像可知,乙物质在BC段是晶体的熔化过程,虽然温度不变,但需要继续吸热,故D错误。
故选ABC。
12.ABD
【详解】AC.铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,在这一过程中,固态的铜料变为液态的铜液,发生的物态变化是熔化,铜料化为铜液过程中,属于晶体熔化,熔化过程温度不变,故A正确,C错误;
BD.铜液在模具中冷却成型,在这一过程中,液态的铜液变为固态的铜器,发生的物态变化是凝固,凝固放热,故BD正确。
故选ABD。
13.AC
【详解】AB.由图乙可知,镓从第2min开始熔化,第6min熔化结束,则镓的熔化时间约为4min;镓熔化时温度不变,镓的熔点为,则凝固点也为,故A正确,B错误;
C.由题意可知,给镓加热的水的温度恒为,镓的温度达到时,能继续吸热,温度保持不变,则镓能沸腾,故12min之后,镓开始沸腾,故C正确;
D.由于镓有固定的熔点,是晶体,所以镓在熔化的过程中,持续吸收热量,温度不变,故D错误。
故选AC。
14. 晶体 需要 固液共存
【详解】[1]由图像可知,该物质熔化时温度随时间变化的图像上有一段与时间轴平行的线段,表示该物质在熔化过程中不断吸热,温度保持80℃不变,因此该物质为晶体。
[2]晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变。
[3]该物质的熔化过程是从第4min开始到第9min结束,则在第6min时晶体处于熔化过程,此时该物质处于固液共存态。
15. 不能 冰的温度没有达到熔点 不能 冰无法吸热
【详解】[1][2]晶体熔化需要同时满足两个条件:一是达到熔点,二是继续吸热。-5℃的冰熔点是0℃,放到20℃房间里,初始温度低于熔点,需要先吸收热量升高温度,直到达到 0℃才可能开始熔化,所以冰不能立即熔化,这是因为冰的温度没有达到熔点。
[3][4]0℃的冰熔点是0℃,放到0℃的屋子里,冰和屋子温度相同,没有温度差,冰无法从周围环境吸收热量,不满足“继续吸热”的熔化条件,所以它不能熔化,这是因为冰无法吸热。
16. 凝固 放出
【详解】[1][2]由题意可知,人工造雪时,液态的水变成固态的小冰晶,属于凝固现象,该过程中水需要放热。
17. A、C FG 80℃ 固液共存 固
【详解】(1)[1]A中FG段温度保持不变,C中LM段温度保持不变,所以AC是晶体。B、D的温度在整个过程不断变化,所以是非晶体,故AC符合题意,BD不符合题意。
故选AC。
(2)[2][3]A中EF和GH段的温度上升,FG段温度保持不变,所以FG表示晶体的熔化过程,保持不变的温度是80℃,所以熔点是80℃。
(3)[4][5]图C中,LM段是凝固过程,处于固液共存状态;MN段已经凝固,处于固态。
18.放热凝固
【详解】构件是固态的,钛合金原来是液态,钛合金由液态变为固态构件,发生的是凝固现象,凝固时要向外放热。
19.(1)继续吸热,温度不变
(2) 甲 温度计
(3)温度不变
(4) 先降低后升高 21
(5)保温盒的保温性能是否与材质有关
【详解】(1)盐冰是晶体,其熔化过程不断吸热,温度保持熔点不变,可以使用盐冰来降低温度。
(2)[1]水浴法加热使冰在熔化过程中受热均匀,应采用甲、乙两图所示装置中的甲装置。
[2]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先固定下面铁圈的高度,最后固定温度计。
(3)由图2可知,盐冰在熔化时,温度保持不变,所以盐冰熔化时的特点是:继续吸热,温度不变。
(4)[1]从表格中的数据可看出,盐水的浓度一直在变大,而盐水的凝固点是先降低后又升高。
[2]药品要求在0℃以下存放,要求所选物质的熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点低于0℃,所以冷藏盒中应使用盐水冰块,从表格中的数据可看出,浓度为21%的盐水冰块熔点最低。
(5)保温盒的材质不相同,可探究保温盒的保温性能是否与材质有关。
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