徐州物理物态变化实验专题练习解析版.docx

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徐州物理物态变化实验专题练习解析版

一、初二物理物态变化实验易错压轴题（难）

1．在观察水的沸腾实验中：

（1）实验装置如图所示，装置中存在的明显错误是_______；

（2）纠正错误后，继续实验，当观察到烧杯内产生大量气泡，气泡上升变大且杯口有大量的“白气”形成，表明水在沸腾。

杯内气泡中的气体主要是_______（选填“空气”或“水蒸气”），杯口的“白气”是_______（选填“液态”或“气态”）；

（3）如图所示，是小明实验时，根据记录的数据绘出的水温度随加热时间变化的图像。

根据图像可知：

水的沸点是_______℃，水面上的气压_______（选填“大于”或“小于”）1标准大气压。

仔细观察图像还发现：

加热5min后到水沸腾前，水的温度升高得慢一些，水温升得慢的主要原因是_______。

【答案】温度计玻璃泡碰到了容器底水蒸气液态99小于水与空气的温差大，散热快

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由实验装置图知，温度计的玻璃泡碰到了容器底。

（2）[2]杯内气泡中的气体主要是水蒸气，虽然水中溶解了一些其它气体，但在水沸腾时，这些气体基本上都逸出了。

[3]杯口的白气是水蒸气遇到冷的空气液化成小水珠形成的，所以是液态。

（3）[4][5]由实验图象知，水的沸点是99℃，则此时水面上的气压低于1标准大气压。

[6]开始加热时，水与空气温度相近，水吸热的热量向外散失少，而随着水的温度升高，与空气温度相差越大，则向外散失的热量就越多，那么水升温会变慢，即是水与空气的温差越大，散热越快。

2．用图甲所示的装置“探究水的沸腾”实验

（1）除了装置图中所示的器材，还需要一个重要的测量仪器是____________。

安装该实验装置时，应该先固定A、B两铁圈中的_______（填A或B）。

（2）实验中，每隔1min记录一次数据，第3min时温度计示数如图，此时温度t＝_______℃，直到沸腾一段时间后停止加热，记录的数据如下表。

根据表中的数据，水的沸点为________℃。

（3）根据表格中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图像________。

由图像可知，水在沸腾过程中，温度________________。

【答案】秒表A9498

保持不变

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]在实验中，还需要用秒表记录时间，所以除了需要温度计外，还需秒表； 

[2]由于实验中要用酒精灯的外焰加热，如果先固定B铁圈的位置，再固定A的位置，酒精灯的火焰位置可能不合适，所以需要先固定A铁圈。

（2）[3][4]由图可知，温度计的分度值为1℃，实验中，每隔1min记录一次数据，第3min时温度计示数如图所示，此时温度是94℃；水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是水的沸点，表格中所示水的沸点是98℃；

（3）[5]根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来。

如图所示：

[6]水在沸腾过程中吸收热量，温度不变。

【点睛】

此题是探究水的沸腾实验，考查了温度计的读数问题，在进行读数时，一定要注意温度计的分度值。

同时考查了水沸腾图象的画法及沸点的概念。

3．在实验探究“汽化､液化中的吸放热”时，同学们设计了如图所示的实验装置进行实验，给左边试管中的水加热，把水沸腾产生的水蒸气，引导到右边试管内的冷水中：

物质

水银

酒精

甲苯

荼

熔点/℃

﹣39

﹣117

﹣95

﹣80.5

沸点/℃

357

78

111

218

（1）上表中列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点，在该实验中温度计的感温泡里不能选____做测温物质｡读取温度计示数时，视线应与温度计液柱上表面____；

（2）实验中将左侧试管中的水加热至沸腾时，可以观察到左管中温度计示数____（填“升高”､“降低”或“不变”）；试管中水的内能____（填“增大”､“减小”或“不变”）；

（3）右侧试管中能说明水蒸气液化的现象是____，能说明液化放热的现象是___｡

【答案】酒精相平不变增大右侧试管中水面升高右侧试管中温度计示数升高

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由表格可知，酒精的沸点78℃小于水的沸点，所以不能选酒精做测温物质｡

[2]读取温度计示数时，视线应与温度计液柱上表面相平。

（2）[3]水沸腾时继续吸热但温度不变，所以观察到左管中温度计示数不变。

[4]水沸腾时继续吸热，因此试管中水的内能增大。

（3）[5]水蒸气液化成水，水不断增加，所以右侧试管中水面升高。

[6]液化放热右侧试管中水温升高，因此右侧试管中温度计示数升高。

4．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中：

（1）如图甲所示是某小组安装的实验装置，以下器材的合理安装顺序是_____（填序号）

①装水的烧杯

②酒精灯

③铁杆A和温度计（含厚纸盖）

④铁圈B和石棉网

（2）下表是小强记录的实验数据．

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

温度/℃

88

90

92

94

96

98

98

98

请根据上表数据绘出水温与时间的关系图象____________

（3）小明撤掉酒精灯水停止沸腾后，发现有段时间烧杯底部的温度仍高于杯内水的温度，水不会继续沸腾的原因是_____．

【答案】②④①③

杯内的水沸腾需要吸收热量，烧杯底部吸收的热量不能够提供水沸腾所需的热量

【解析】

【详解】

（1）酒精灯要使用外焰加热，所以合理顺序应先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度，温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计，即合理安装顺序为：

②④①③；

（2）由表格中的数据描点连线得：

（3）小明撤掉酒精灯水停止沸腾后，发现有段时间烧杯底部的温度仍高于杯内水的温度，水不会继续沸腾的原因是杯内的水沸腾需要吸收热量，烧杯底部吸收的热量不能够提供水沸腾所需的热量．

5．三个实验小组同时分别探究“蜡熔化时温度的变化规律”、“海波熔化时温度的变化规律”与“水的沸腾”，记录数据如下表：

（1）在三个探究实验中，除秒表、酒精灯、打火机和铁架台外，都用到的主要实验器材还有______________．

（2）根据记录表，请你判断下列说法正确的是（_______）

A．甲是蜡，乙是海波，丙是水B．甲是水，乙是蜡，丙是海波

C．甲是海波，乙是蜡，丙是水D．甲是水，乙是海波，丙是蜡

（3）为减小误差，探究“海波熔化时温度的变化规律”实验过程中试管中的固体颗粒______________（大/小）一点的好，用如图甲的方式对海波进行加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管______________，而且海波的温度上升速度较________（快/慢），便于及时记录各个时刻的温度．

（4）实验小组又探究某种液态物质凝固过程中温度随时间变化规律的实验装置，依据实验数据描绘出了该液态物质在凝固过程中温度随时间变化的图像（如图乙），由图像可知，该物质是_______（选填“晶体”或“非晶体”），该物质从开始凝固到完全凝固所用的时间是_________min，此时物质处于___________态,这个过程要_______（吸/放）热．9min末温度计的示数如图丙所示，温度计的示数是______________℃，，此时物质处于______________态．

【答案】温度计B小受热均匀慢晶体5固液共存态放73固

【解析】

（1）这三个实验都需要测量温度，都要用到温度计．

（2）由表格中数据知，甲开始吸热升温，当温度达到98℃后，因为温度保持不变，所以达到了沸点，但还在继续吸热，所以甲是水．乙在整个过程中温度不断升高，所以乙是非晶体即蜡．丙开始温度升高，当温度达到48℃时，温度保持不变，一段时间后温度又升高．所以丙是晶体即为海波．（3）探究“海波熔化时温度的变化规律”实验过程中试管中的固体颗粒要小一些，这样能均匀受热；将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；（4）此凝固图象中，有一段时间此物质温度是不变的，故此物质是晶体，这段温度不变的过程就是晶体在凝固；从图象上可以看出，物质从第3min开始凝固，到第8min凝固结束，凝固过程持续了8min

3min

5min；

温度计的分度值是1℃，第9min时，温度计的读数是73℃，此时凝固过程已经结束，因此物质处于固态．

点睛：

实验难度不大，只要抓住液体沸腾的特点、晶体和非晶体熔化和凝固的特点即可．

6．阅读短文，回答问题．

汽车防冻液

汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，可用水循环进行冷却．实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾．有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（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）．

在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15℃．考虑到混合液中防冻液的含量过高会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高．

（1）在混合液中，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（_________）

A．逐渐升高B．逐渐降低C．先升高后降低D．先降低后升高

（2）若某地常年最低气温为-15℃，对该地区汽车来说，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%

（3）请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像____________；

（4）由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是__________℃．

（5）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少．与原来相比，混合液的沸点________（选填“升高”、“降低”或“不变”），其原因是________________________________

【答案】DB图略120升高水由于汽化而减少，防冻液的含量增大

【解析】

（1）观察表中数据得出，当防冻液含量由逐渐增大到时，混合液凝固点先降低后升高，所以D选项是正确的；

（2）某地常年最低气温为-15℃，因为混合液的凝固点比本地常年最低气温低10--15℃，则混合液的凝固点约为-25--30℃，由表中数据可以知道选择和的防冻液，而混合液中防冻液的含量不宜过高，所以选择的防冻液较为合适，所以B选项是正确的；

（3）根据表格，描出点，并用平滑的曲线连接这些点，图略，

（4）由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是120℃；

（5）与原来相比，水箱内的水因为汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高．

因此，本题正确答案是：

（1）.D

（2）.B（3）.图略（4）.120（5）.升高（6）.水由于汽化而减少，防冻液的含量增大

7．在做“探究水的沸腾”实验中：

（1）实验装置如图甲所示，在组装过程中需要先调整的是_________（A/B）部分．

（2）当水的温度加热到90℃时，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后几分钟为止．记录数据如下表：

第1min温度计的示数如图乙所示，水的温度是_______℃，分析表格中的数据可知水的沸点是___________℃．

（3）撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾，小明由此得出结论：

水的沸腾不需要吸热，你认为他的结论是__________（错误、正确）的，水还继续沸腾的原因是__________________________________．

（4）某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图丙中的（a）、（b）所示，则图________是水在沸腾前的情况．

（5）为了减少从开始加热到沸腾时的时间，可以采取的措施是_____________________________．

【答案】B9298错误石棉网的温度较高，把热量传递给水b减小水的质量、用初温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等

【解析】

（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定B的高度；

（2）温度计的分度值是1℃，示数为92℃；由表格中数据知，水在沸腾过程中保持98℃不变，所以水的沸点是98℃．（3）结论错误，撤掉酒精灯后，石棉网有余热温度高于水的沸点，对水继续加热．

（4）b图气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前得现象．（5）实验中为了减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以采取的措施是减少水的质量、用初温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等．

点睛：

掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别：

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；减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以减少水的质量或提高水的初温；水沸腾的特点：

吸热但温度保持不变．

8．在探究冰熔化（图一）和水沸腾（图二）时温度的变化特点的两个实验中：

（1）所用温度计是根据液体______________的性质制成的

（2）如图三是冰熔化时温度随时间变化的图象，冰熔化过程持续的时间是_________min,冰的熔点是____℃（3）当水的温度加热到90℃时，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后几分钟为止．记录数据如下表：

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

温度/℃

90

92

94

96

98

98

98

98

98

请在图四方格纸上描点并画出温度一时间图象

（______）

（4）由图四可知，水的沸点是________℃

【答案】热胀冷缩30

98

【解析】

【分析】

【详解】

（1）所用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的

（2）如图三是冰熔化时温度随时间变化的图象，有图像可知，冰在2—5min熔化，持续的时间是3min，冰的熔点是0℃；

（3）根据表格数据，在图四方格纸上描点画出的温度一时间图象如下：

（4）由图四可知，水的沸点是98℃．

9．在“观察水的沸腾”实验中：

（1）图甲中装置有一处明显错误，请指出来：

________．

（2）为了节约能源，适当缩短实验时间，可采取的措施很多，请你帮小明写出两种：

①________；②________．

（3）图乙中正确的操作方法是________．

（4）水沸腾前后的情景如图丙则表示水沸腾前的是________图．

（5）水的温度随时间变化的数据如下表所示，请在图丁坐标系中画出温度随时间变化的图线________．

（6）通过这次实验小明知道了水沸腾必须具备一定条件，请你帮他写出：

①________②________．

【答案】温度计的玻璃泡与容器底接触减小加热水的质量用热水加热bB

温度达到沸点继续吸热

【解析】

（1）温度计在使用时，玻璃泡不能碰到容器壁和容器底．图中温度计的玻璃泡碰到容器底了．

（2）适当减少水量、提高水的初温，都可以减少水的加热时间．（3）a中温度计的玻璃泡没有全部浸没在液体中，c中温度计的玻璃泡没有继续留在液体中．故答案为b.（4）水沸腾时有大量的气泡产生，并且气泡在上升过程中体积逐渐变大，所以A是沸腾时的情景.B中气泡在上升过程中，体积减小，所以B是沸腾前的情景．故答案为B.

（5）描点，并用平滑的曲线连接起来．故答案为

（6）从图中可以看出，水要沸腾必须具备两个条件，①温度达到沸点；②继续吸热．

点睛：

要解决此题，首先要掌握温度计的使用规则，注意温度计的玻璃泡不能碰到容器壁和容器底．要知道影响加热时间的因素，为了减少加热所用的时间，可以适当减少水量，提高水的初温）在沸腾前水的气泡在上升过程中体积不断减小；沸腾时气泡在上升过程中体积不断增大．

10．如图中，图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。

甲乙两组同学选取了“萘”和“石蜡”两种物质进行实验。

实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。

（1）试管内物质在熔化过程中，某同学根据实验记录的数据描绘出萘的温度随时间变化的图像，由图可知萘是______（选填“晶体”或“非晶体”）。

（2）在该物质熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该物质将停止熔化。

将试管放回烧杯后，该物质又继续熔化。

说明固体熔化时需要______（选填“吸收”或“放出”）热量

（3）根据图像，该物质在第5min时处于______态，（选填“固”“液”“固液共存”），该物质的熔点为______℃，仔细观察图像发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温______（选填“快”或“慢”）。

（4）把试管中的固体换成水，使用以上装置做水沸腾实验，当烧杯的水沸腾时，试管中的水______沸腾（选填“会”或“不会”）。

【答案】晶体吸收固液共存80快不会

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由图像知，萘在熔化过程中温度保持80℃不变，所以萘是晶体，且熔点为80℃。

（2）[2]物质熔化时，把试管取出，物质停止熔化，放回烧杯物质继续熔化，可见物质熔化时需要吸收热量。

（3）[3]物质在第5min时处于熔化过程，物质处于固液共存状态。

[4]物质不断吸收热量，温度保持80℃不变，所以该物质的熔点是80℃。

[5]物质是固态时，吸热3min，物质温度升高了20℃。

物质是液态时，吸热2min，物质温度升高了不到10℃。

所以该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温慢。

（4）[6]试管中的水能达到沸点，但是试管中的水和烧杯中的水温度相同，试管中的水不能继续吸收热量，所以试管中的水不能进行沸腾。