第十二章 温度与物态变化
12.2 熔化与凝固
1.一杯温水放入正常工作的冰箱冷冻室内,下图中能正确反映其温度随时间变化的图像是()
2.假设两套完全相同的加热装置(如图甲所示),两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体。它们的加热时间—温度曲线如图乙所示(M为实线,N为虚线),在34min内M物质从固体熔化成了液体,N物质始终是固体。则下列说法正确的是()
A.这种加热方法一般称为“水浴法”,优点是被加热物质受热较均匀,缺点是加热温度一般不会超过100℃
B.由图乙知,M、N肯定都是晶体
C.由图乙知,M、N肯定都是非晶体
D.由图乙知,M肯定是晶体,N肯定是非晶体
3.冬天,小明发现河水结冰了,但室外咸菜缸中的盐水却没有结冰。这是因为盐水比水的()
A.凝固点高B.凝固点低
C.温度低D.温度高
4.(对应例2)冰的熔点是0℃,由此可知温度是0℃的冰()
A.一定是液态
B.一定能从固态熔化成液态
C.要么是固态要么是液态
D.可能是部分为固态、部分为液态
5.(对应例1)在东北,人们冬季里喜欢做“冻豆腐”。光滑细嫩的豆腐,经冷冻再解冻以后,会出现许多小孔。小孔产生的原因是豆腐里的水先____后____(填物态变化名称)而形成的。
6.某同学通过查阅资料收集到海波和石蜡的熔化图像如图所示,则______(选填“A”
5
或“B”)是海波的熔化图像,其熔化特点是____。
7.在研究X物质的熔点实验中,小吴得到如图图像。
(1)根据此图,小吴得出结论:X物质____(选填“有”或“没有”)熔点。
(2)小吴通过查阅资料获知X物质是晶体,则小吴实验中的不当之处是
____。
8.小明同学选用碎冰按如图所示的装置实验。图中的实线是碎冰实际的熔化曲线,图中的虚线是小华同学得到的熔化图像,发生此变化差异的原因可能是(填写两条):
(1)____;
(2)____。
9.从冰箱冷冻室拿出的冻鱼,放在一盆冷水中,过一段时间将鱼从水中拿出,发现鱼的表面出现了一层较厚的冰。请分析说明鱼表面这层较厚的冰是如何形成的。(“解冻”过程中,鱼的温度始终低于0℃)
10.(对应例2)市场上有一种“55℃保温杯”,外层为隔热材料,内层为导热材料,夹层间有“神奇物质”。开水倒入杯中数分钟后,水温降为55℃且能较长时间保持不变。“神奇物质”在55℃()
5
A.一定处于固态B.一定处于液态
C.一定处于固、液混合态D.以上情况都有可能
11.某兴趣小组在研究冰熔化实验时,发现冰熔化时有快有慢。他们想知道影响冰熔化速度的因素,于是提出了以下两种猜想:
猜想1:环境温度可能会影响冰熔化速度。
猜想2:冰的形状可能会影响冰熔化速度。
(1)请你列举生活中一个实例说明“猜想1”是合理的:____。
(2)小丽同学对“猜想2”有自己的想法,为了验证“猜想2”,小丽设计了如下实验方案:
(A)量出50mL蒸馏水3份,分别倒入容积都为50mL的长方体、正方体和球体塑料模型盒中。
(B)倒入模型盒中时确保没有水溅出。
(C)把模型盒放到冰箱冷冻室里,冷冻足够长时间。
(D)用字母A、B、C分别给3个烧杯做标注。
(e)把模型盒从冰箱里拿出来,迅速将每个冰块放入对应的烧杯中。A烧杯中放入长方体冰块,B烧杯中放入正方体烧杯,C烧杯中放入球体冰块。
(f)观察并记录三冰块熔化所用的时间。
请你回答下列问题(已知实验中的三冰块表面积从大到小依次是长方体、正方体和球体):
①该实验方案步骤(A)、(B)的设计目的是:__。
②小丽通过实验分析,验证了冰块的形状会影响冰块熔化速度。在这三种形状的冰块中,熔化最慢的是:____。
请说明理由:____。
12.有一杯掺有少量酒精的水,小涛同学想测出这杯混合液的凝固温度(已知水的凝固点为0℃,酒精的凝固点为-117℃)。他将这杯液体放入冰箱的冷冻室内,并将温度计正确插入混合液中,每隔2min把观察到的现象和数据记入下表中。
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
温度/℃
4
2
0
-2
-4
-6
-6
-6
-6
-6
-8
状态
液
液
液
液
液
液
固、液
固、液
固、液
固、液
固
固
(1) 当实验进行到22min时,温度计示数如图所示,读数方法正确的是
(2) ____(选填“A”“B”或“C”),此时混合液的温度是____℃;
5
(2)该混合液的凝固点是____℃,当实验进行到17min时,该混合液体所处的状态是____态;
(3)由上表可知此混合固体属于____(选填“晶体”或“非晶体”);
(4)在水中掺入酒精,混合液的凝固点比水的凝固点____(选填“高”或“低”)。由以上分析可推测,一定量的水中掺入酒精质量越大,混合液的凝固温度____(选填“越高”“越低”或“不变”)。
参考答案
【分层作业】
1.D
【解析】将一杯温水放入正常工作的冰箱的冷冻室中,水的温度逐渐降低,经过一段较长时间后,水达到凝固温度0℃并逐渐凝固;当水全部凝固后,冰的温度再次降低;A和B中图像温度升高,所以A和B都不正确;C中的凝固点不是0℃,C不正确。
2.A
5
【解析】将试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度,缺点是加热温度一般不会超过100℃,A正确。由图乙可知,M是晶体,N无法确定,故选A。
3.B
【解析】晶体凝固的条件是达到凝固点且温度继续降低。在外界温度相同时,水凝固而盐水没有凝固,说明没有达到盐水的凝固点,故盐水的凝固点一定小于水的凝固点。
4.D
【解析】0℃是冰的熔点,处于这个温度下的冰可能有三种状态:一是固态,是指冰刚达到熔点还没有熔化;二是固液共存状态,指冰正在熔化;三是液态,指刚刚熔化完。
5.凝固熔化
【解析】豆腐有很多水分,放入冰箱水受冷就会凝固,水凝固时体积要变大;拿出来,凝固的小冰晶要熔化,体积减小,所以冻豆腐上有很多小孔。
6.A有固定的熔化温度
【解析】从题图可知,A图中的物质有明显的熔点,并且在熔化的过程中吸热,但是温度不变,属于晶体,为海波;B图中的物质没有明显的熔点,并且边熔化温度边升高,属于非晶体,为石蜡。
7.(1)没有
(2)读取数据时间间隔太长(或X物质的质量太小)
8.(1)单位时间供给的热量较少
(2)实验物质的质量较大
【解析】观察图像可知,虚线表示的冰熔化较晚,原因可能是实验时的冰单位时间内吸收的热量较少,也可能是实验时所用冰的质量较大。
9.【答案】将冻鱼放到水中时,鱼上的冰开始从水中吸热,盆中的冷水,向鱼上的冰转移了一部分热量,而且水也达到凝固点,盆中的水一部分会凝固成冰,附在鱼表面上。
10.D
【解析】由题意知“神奇物质”是一种晶体,晶体熔化吸热、凝固放热,温度保持不变,这种晶体能使水温在55℃且能较长时间保持不变,可知这种晶体的熔点为55℃。所以55℃的这种物质可能是固态,也可能是液态,也可能是固液混合态。
11.(1)冰块在阳光下比在阴凉处熔化的速度快一些
(2)①控制三个冰块的质量相同,而形状不同
②C烧杯的冰块
其表面积越小,相同时间内,从外界吸收的热量越少
【解析】(1)冰熔化时要从外界吸收热量,外界温度不同,冰吸收热量的快慢不同,冰的熔化快慢不同;(2)①探究冰的形状与冰熔化速度之间的关系,应采用控制变量法,控制三块冰的质量相同,仅改变冰的形状不同。冰的形状不同,其从外界吸收热量的快慢应不同。冰的表面积越大,相同时间内,从外界吸收的热量越多,冰熔化的越快。
12.(1)B -11
(2)-6 固液共存
(3)晶体
(4)低越低
5