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3.2熔化和凝固同步练
一、单选题
1.中国古代青铜器铸造技术十分发达,其中制作模具时常用到“失蜡法”,具体做法是,用固态蜂蜡雕刻成铸件模型,再将耐火泥料敷在其表面,加热后蜂蜡变成液体流失,模具便做好了。该过程中蜂蜡发生的物态变化是( )
A.液化 B.升华 C.熔化 D.凝固
2.水以多种多样的形式与形态存在于自然界中,下列物体中是水的气态形式的是( )
A.白气 B.水蒸气 C.雾 D.霜
3.海波的熔化图像如图所示。根据图像提供的信息可以判断下列说法错误的有( )
A.海波是晶体,其熔点是48℃
B.第8min时海波处于固液共存状态
C.在6min~12min内,海波温度不变,不吸收热量
D.第15min时海波处于液态
4.如图所示是海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图像,则以下说法正确的是( )
A.甲对应石蜡,乙对应海波 B.甲在ab段停止吸热
C.甲在第7min时是固液共存态 D.乙的熔点随温度升高而升高
5.图甲是探究某种物质熔化时温度的变化规律的实验装置,在0~35min内对物质加热得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体,熔点是80℃
B.该物质熔化过程持续了大约25min
C.采用“水浴法”对试管内物质加热,是为了缩短实验时间
D.该物质在 15~20min内温度不变,但需要不断吸热
6.如图甲所示,用“水浴法”给试管中某固态物质加热,得到该物质温度随时间变化的图像如图乙所示。下列分析判断正确的是( )
A.组装实验器材时需要点燃酒精灯,按照自上而下的顺序安装
B.实验采用“水浴法”加热的优点是使物质受热均匀
C.根据图像可以看出该物质的熔点是100℃
D.图像中的BC段表示该物质的熔化过程,这个过程不需要吸热
7.小明通过实验寻找冰熔化时需要吸热的证据。用图示两个相同的保温容器,在两个容器中放入同样的适量的温水,然后向甲容器中加冰块,向乙容器中加水,待冰熔化完,比较甲、乙容器中的水温。实验在标准大气压下进行,对于后加入的冰块和水,应满足( )
A.质量相同,冰块的温度低于0℃ B.质量相同,冰块和水的温度均为0℃
C.冰块的质量比水的大,两者温度相同 D.冰块的质量比水的小,两者温度相同
8.如图示意图形象的反映了物质气、液、固三态分子排列的特点,下列说法正确的是( )
A.丙是气态 B.乙是气态 C.甲是气态 D.甲是固态
二、多选题
9.小明利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。绘制成图象如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.冰是晶体 B.冰的熔点是0℃
C.冰的熔化过程持续了15分钟 D.冰的熔化是吸热过程
10.表中列出了几种物质的熔点,根据表中的数据,下列判断中正确的是( )
熔点/℃(标准大气压)
固态酒精 -117 铅 328
固态水银 -39 铜 1083
冰 0 铁 1535
A.-40℃的水银是固态
B.可以用铜制容器熔化铁块
C.标准气压下,0℃的冰吸热时温度一定升高
D.在-42℃的地区,能用酒精温度计测气温
11.为便于测量或观察现象,实验中我们经常会对实验进行优化改进。下列采取的措施合理的是( )
A.在研究蜡烛熔化特点的实验中,采用“水浴法”加热,使蜡烛受热均匀
B.探究小车沿斜面下滑的速度变化时,为方便时间的测量,将斜面倾角调小一些
C.在自制温度计时,为了使温度计示数变化明显,会选用较长、较粗的玻璃细管
D.敲击音叉,为了观察音叉的振动,立即用一个悬着的乒乓球靠近发声的音叉
12.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.甲为固态,由甲到乙是凝华过程 B.丙为液态,由乙到丙是汽化过程
C.丙为气态,由丙到甲是液化过程 D.乙为固态,由乙到丙是升华过程
三、填空题
13.甲、乙两同学分别用如图a,b所示的实验装置探究冰的熔化特点。
(1)实验中应选用 (选填“冰块”或“碎冰”);
(2)常温下,甲同学采用a装置完成实验 (选填“可行”或“不可行”);
(3)该实验除了需要记录加热时间和温度外,还应该记录物质的 ;
(4)根据熔化图象可判断冰在熔化过程中,不断吸收热量,温度 。
14.2024年2月,湖北部分地区出现了严重的“冻雨”。“冻雨”是高空中的冰晶、雪花下降到2~3千米时,周围温度升高 成低于的过冷却水滴,当它接触到低于的地面和物体时,就会迅速 成外表光滑、晶莹透明的冰壳,又称为“雨凇”。(两空均填物态变化名称)
15.如图所示,是两种物质在熔化时温度随时间变化的曲线,根据图像可以判断,属于非晶体的是 (选填“甲”或“乙”),在B点停止对乙物质加热;则乙物质 (选填:“会”或“不会”)继续熔化;当停止加热后,乙物质的温度随时间变化如DEF,则E点所表示的物理含义是 。
16.如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤,其中“浇铸”是 (选填物态变化名称和吸、放热)过程。
四、实验题
17.小明同学采用图甲所示装置“探究冰的熔化规律”时,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察冰的状态。图丙是他根据记录的数据绘制的温度-时间图象,根据图象回答:
(1)图甲中采用“水浴法”加热的主要目的一是让试管内的物质 ,二是让试管内的物质升温较慢,便于及时记录各个时刻的温度。图乙中温度计的示数为 ;
(2)根据图丙可知冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)如图丙所示,在阶段物质处于 状态;
(4)夏天,我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加入适量冰块,而不是直接加入与冰块质量相等的冷水。是因为冰块熔化成水的过程中 热量,从而使饮料的温度下降得更多。
18.小明将静置在室温下的矿泉水放入﹣18℃的冰箱中冷冻1.5小时后将水拿出,发现水并没有结冰,但是这时候他手没抓稳,他惊奇地看到瓶子中的水就像有魔法一样迅速结了冰!于是他猜想振动可能会加快水凝固的速度,请你补充一个实验器材帮助小明完成实验探究。
(1)实验器材:冰箱、水、两个相同的烧杯、振动器、纸盒、 ;
(2)实验步骤: ;
(3)实验结论: 。
五、作图题
19.夏天,将刚从冰箱的冷冻室拿出的冰棍贴紧舌头,舌头会被“冻”在冰棍上,这时舌头上的水发生了物态变化,画出该物态变化的大致图象。
20.如图所示为冰熔化前后温度随时间变化的图像,已知在AB,BC,CD三段中,有一段图像是错误的,要求:
(1)用笔在错误的那段图像上打“×”;
(2)画出这段正确图像的大致位置。
参考答案:
1.C
【详解】物体由固态变为液态的过程叫熔化。根据题意知,用固态蜂蜡雕刻成铸件模型,再将耐火泥料敷在其表面,加热后蜂蜡变成液体流失,该过程中蜂蜡发生的物态变化是熔化。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】雾、白气是水的液态形式,水蒸气是水的气态形式,霜是固态的形式,ACD不合题意,B符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.由图像可以看出,海波在熔化过程中有一段图线与时间轴平行,说明这是晶体熔化的图像;海波在熔化过程中温度保持48℃不变,所以可以看出海波的熔点是48℃.故A正确,不符合题意;
BC.海波在第6min时开始熔化,到第12min时已经熔化完毕,该过程中海波处于固液共存状态,海波要吸收热量,但温度不变,因此第8min时海波处于固液共存状态,故C错误,符合题意,B正确,不符合题意;
D.在第15min时海波已经熔化完毕,处于液态,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.海波是晶体,熔化过程中温度保持不变,对应的是甲图像;石蜡是非晶体,熔化过程中温度一直上升,对应的是乙图像,故A错误;
B.甲在ab段处于熔化过程中,虽然温度不变,但仍在持续吸热,故B错误;
C.甲在第7min处于熔化过程中,晶体熔化过程中处于固液共存态,故C正确;
D.乙是非晶体,没有熔点,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.由图乙知,该物体在第10min开始熔化,第25min熔化完成,熔化过程温度保持不变为80摄氏度,所以该物质是晶体,熔点为80摄氏度,故A错误;
B.该物质熔化持续的时间
t=25min-10min=15min
故B错误;
C.采用“水浴法”对试管内物质加热,是为了让实验物质的受热更均匀,故C错误;
D.该物质在15min~20min内是熔化过程,温度不变,但需要不断吸热,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.组装器材应该按照自下而上的顺序安装,需要点燃酒精灯,用酒精灯的外焰加热,故A错误;
B.水的比热容大,吸收同样的热量温度变化小,实验采用“水浴法”加热可使物质受热均匀、温度变化缓慢,便于记录温度和观察现象,故B正确;
C.由图像可知,晶体的熔点是80℃,故C错误;
D.图像中物质在BC段持续吸热但温度不变,为晶体的熔化过程中,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】实验中,向甲容器中加冰块,向乙容器中加水,待冰熔化完,比较甲、乙容器中的水温,不但应满足冰的质量与水的质量相同,还要控制冰的温度与水的温度相同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.A
【详解】甲图中分子间的距离略大,约束力很小,分子的位置不固定,符合液态分子的特点;乙图中分子间的距离很小,约束力很大,分子的位置固定,符合固态分子的特点;丙图中分子间的距离很大,约束力几乎没有,分子的位置极度散乱,符合气态分子特点。故A正确,BCD错误。
故选A。
9.ABD
【详解】AB.由乙图知,从第5分钟到15分钟,冰的温度保持0℃不变,所以冰是晶体,且熔点为0℃,故AB正确;
C.由图知,冰从第5min开始熔化,到第15min完全熔化完,熔化过程经历了10min。故C错误;
D.冰熔化过程中需要用酒精灯持续加热,所以冰在熔化过程不断吸热,但温度保持不变,故D正确。
故选ABD。
10.AD
【详解】A.由表中信息可知,在标准大气压下,水银的凝固点为-39℃,-40℃温度低于水银的凝固点,水银会凝固成固态,故A正确;
B.由表中信息可知,铁的熔点高于铜的熔点,所以不可以用铜制容器熔化铁块,故B错误;
C.标准气压下,冰熔化的温度为0℃,所以0℃的冰吸热时可能正在熔化,温度不变,故C错误;
D.酒精的凝固点为-117℃,-42℃高于酒精的凝固点,在此温度下,酒精仍为液态,所以能用酒精温度计测气温,故D正确。
故选AD。
11.ABD
【详解】A.研究蜡烛熔化特点的实验中,为了使蜡烛受热均匀,需要采用“水浴法”加热,故A符合题意;
B.探究小车沿斜面下滑的速度变化时,为方便时间的测量,将斜面倾角调小一些,小车运动时间会长一些,更容易测量时间,故B符合题意;
C.在自制温度计时,为了使温度计示数变化明显,会选用较长、较细的玻璃细管,玻璃管越细,分度值越小,测量结果越精确,故C不符合题意;
D.敲击音叉,为了观察音叉的振动,立即用一个悬着的乒乓球靠近发声的音叉,观察音叉是否被弹开,故D符合题意。
故选ABD。
12.CD
【详解】丙到甲放热,甲到乙放热,所以丙为气态,甲为液态,乙为固态;甲到乙是凝固过程,乙到丙是升华过程,由丙到甲是液化过程。
故选CD。
13. 碎冰 可行 状态 不变
【详解】(1)[1]碎冰受热更加均匀,加热时间短,效果明显,因此实验中选用碎冰,其目的是使冰受热均匀。
(2)[2]由于室温高于冰的熔点,冰的温度达到熔点后能继续吸热,因此缺少酒精灯加热也是可行的。
(3)[3]该实验除了需要记录加热时间和温度外,还应该记录物质状态的变化,研究物质在熔化过程中状态变化的特点。
(4)[4]有图像可知,在2min~5min的时间段内冰在熔化,不断吸热但温度不变。
14. 熔化 凝固
【详解】[1]冰晶、雪花是固体,周围温度升高时,会熔化成水。
[2]过冷却水滴接触到低于0°C的地面和物体时,就会迅速变成冰,由液态到固态,是凝固。
15. 甲 不会 乙物质在210℃开始凝固(乙物质的凝固点是210℃)
【详解】[1]根据图像可以判断,乙熔化过程有吸热温度不变的过程,而甲熔化始终在温度改变,故属于非晶体的是甲。
[2]由于固体 熔化过程中吸收热量,在B点停止对乙物质加热,则乙物质不会继续熔化。
[3]当停止加热后,乙物质的温度随时间变化如DEF,整体是温度降低的趋势,而凝固过程晶体放热温度保持不变,则E点所表示的物理含义是乙物质在210℃开始凝固或乙物质的凝固点是210℃。
16.凝固放热
【详解】其中“浇铸”是铜从液态变成固态的凝固过程,凝固放热。
17. 受热均匀 -14 晶体 固液共存 吸收
【详解】(1)[1]甲图探究冰的熔化实验,用水浴法加热,可以增加试管内物质与水的接触面积,可以让试管内的物质受热均匀。
[2]由图乙可知,温度计的分度值是,且刻度线所对应的数值从上而下逐渐变大,所以此时温度在0℃以下,此时的温度为。
(2)[3]由图丙可知,在内,冰处于熔化阶段,温度保持不变,所以冰属于晶体。
(3)[4]在阶段物质温度保持不变,是熔化过程,则物质处于固、液共存状态。
(4)[5]晶体熔化时的特点是:吸收热量,温度不变;所以冰在熔化成水的过程中要吸收热量,从而使饮料的温度下降得更多。
18. 托盘天平 在两个相同的烧杯注入质量相同的水,一个烧杯放在纸盒上(避免振动),每隔1分钟观察水是否凝固 若两杯水同时全部凝固成冰;若放在振动器上的水先全部凝固
【详解】(1)[1]因为需要控制水的质量相同,所以需要托盘天平测量水的质量。
(2)[2]实验步骤:在两个相同的烧杯注入质量相同的水,一个烧杯放在振动器上,同时放入冰箱的冷冻室内,直到全部凝固成冰。
(3)[3]实验结论:若两杯水同时全部凝固成冰,猜想错误,猜想正确;若放在振动器上的水先凝固成冰,则说明猜想正确。
19.
【详解】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冰,液态变为固态的现象叫凝固,凝固要放热,因为冰是晶体,所以在凝固过程中,液体温度降低到0℃,不断放出热量,温度保持不变,具体如图所示:
20.
【详解】从冰熔化过程图象可知,AB段全是固态的冰,BC段为固液共存态,CD段为液态的水。水的比热容比冰的比热容大,因此加热相同时间,水的温度上升应该较冰慢,即曲线CD与AB相比应较缓,图中CD与AB一致,故CD段错误,标记及正确图像如图: