專項03 物態(tài)變化實驗探究

專項（三）物態(tài)變化實驗探究類型一探究物質(zhì)的熔化和凝固規(guī)律1.（2023山東東營河口期末）小華同學(xué)利用圖甲所示的裝置對100g的冰加熱，他每隔相同時間記錄一次溫度計的示數(shù)，并觀察物質(zhì)的狀態(tài)。圖乙是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的溫度-時間圖象。 （1）圖甲中對試管中的冰用水浴法加熱，這樣做的好處是;

（2）由圖乙圖象可得出冰熔化時溫度的變化特點是;

（3）當(dāng)實驗進(jìn)行到第10min時，物質(zhì)處于（選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”）;

（4）若冰全部熔化成水后，繼續(xù)用酒精燈不斷地加熱，試管中的水最終（選填“會”或“不會”）沸騰。

2.（2022山東招遠(yuǎn)期末節(jié)選）在“探究固體熔化時溫度變化規(guī)律”的實驗中:（1）按圖所示的實驗裝置組裝器材，最后應(yīng)調(diào)整（選填“酒精燈”或“溫度計”）的位置。

（2）加熱一段時間后，發(fā)現(xiàn)試管中不斷有液態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)，同時溫度計示數(shù)保持不變，從而確定該物質(zhì)是（選填“晶體”或“非晶體”）。

（3）另一小組在利用相同的器材進(jìn)行這一實驗時，觀察到該物質(zhì)熔化時溫度計示數(shù)緩慢上升，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（填序號）。

①燒杯中的水過多;②對試管內(nèi)物質(zhì)不斷攪拌;③溫度計的玻璃泡碰到了試管壁。3.如表是小京探究某種物質(zhì)的凝固規(guī)律時記錄的實驗數(shù)據(jù)，請根據(jù)要求完成下列問題。時間/min11.522.533.5溫度/℃595552494848時間/min44.555.566.5溫度/℃484847454342（1）從表中的數(shù)據(jù)可以看出:這種物質(zhì)在第2min時是（選填“固”“液”或“氣”）態(tài)。

（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以判斷出:該物質(zhì)是（選填“晶體”或“非晶體”）物質(zhì)。

（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以判斷出這種物質(zhì)在第3.5min時處于態(tài)。

（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以判斷出該物質(zhì)的凝固點是℃。

（5）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以判斷出該物質(zhì)的凝固過程持續(xù)的時間約為。

（6）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出實驗過程中該物質(zhì)的溫度-時間圖線。4.（2023山東棲霞期中）某同學(xué)在探究某固體熔化時溫度的變化規(guī)律時，所用實驗裝置如圖甲所示。（1）除了圖甲實驗裝置中的器材外，還需要哪種測量工具?（2）實驗過程中，該同學(xué)每隔一段時間記錄一次溫度，觀察到第5min時試管內(nèi)出現(xiàn)液體，第10min時試管內(nèi)固體全部變成液體。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上描點如圖乙所示，請將圖象補充完整。（3）由圖乙中圖象可以判斷出該固體是晶體還是非晶體?依據(jù)是什么?類型二探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素5.（2023湖南桃江模擬）某學(xué)習(xí)小組通過以下過程探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素。（1）液體蒸發(fā)快慢跟哪些因素有關(guān)?（2）通過觀察圖1和聯(lián)系生活實際進(jìn)行猜想。 猜想一：液體蒸發(fā)快慢可能跟液體高低、液體大小和液體表面空氣流動快慢有關(guān)。

猜想二：相同條件下，將水和酒精同時擦在手臂上，酒精更容易干，猜想液體蒸發(fā)快慢可能還與有關(guān)。

（3）小明同學(xué)對其中的一個猜想進(jìn)行了如下實驗：如圖2所示，在兩塊相同的玻璃板上，分別滴一滴質(zhì)量相等的酒精，可知他探究的是液體蒸發(fā)快慢與是否有關(guān)。此實驗過程中需控制酒精的和其表面空氣流動快慢相同。（4）我們知道液體蒸發(fā)時要吸熱，請你舉一個應(yīng)用蒸發(fā)吸熱的事例：。6.小夢和爸爸一起回家看望奶奶，發(fā)現(xiàn)同樣的褲子在太陽下干得快，如圖甲所示。小夢想知道蒸發(fā)的快慢還與哪些因素有關(guān)，她進(jìn)行了如下探究: 小夢將一支水銀溫度計懸掛在室外，溫度計的示數(shù)如圖乙所示。在溫度計的玻璃泡上滴酒精后，溫度計的示數(shù)如圖丙所示;將溫度計的玻璃泡蘸上酒精，同時向玻璃泡吹風(fēng)，其示數(shù)如圖丁所示。（1）水銀溫度計的工作原理是;

（2）小夢同學(xué)記錄了各種情況下溫度計示數(shù)，其中圖乙中溫度計示數(shù)為℃;

（3）比較圖乙和圖丙中溫度計的示數(shù)，說明;

（4）比較圖丙和圖丁中溫度計的示數(shù)，是為了探究液體蒸發(fā)的快慢與的關(guān)系。

7.為了通過實驗探究蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)，幾位同學(xué)做了如下三組實驗。 圖1 （1）小凡同學(xué)在4塊相同的玻璃板上各滴一滴等量的水，進(jìn)行如圖1所示的實驗探究。通過A、D兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)快慢與水的有關(guān);通過兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)快慢與水的溫度有關(guān)。

（2）小玲同學(xué)進(jìn)行了如下探究：在相同環(huán)境下的兩塊相同的玻璃板上分別滴上一滴水和一滴酒精（如圖2），結(jié)果發(fā)現(xiàn)酒精先蒸發(fā)完。于是他得出結(jié)論:液體蒸發(fā)的快慢與有關(guān)。（3）小文同學(xué)進(jìn)行了如下探究:在相同環(huán)境下的兩塊相同的玻璃板上分別滴上一滴水和兩滴水（如圖3），結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲圖中水先蒸發(fā)完。于是她得出結(jié)論:水蒸發(fā)快慢與水的多少有關(guān)，水越少蒸發(fā)越快。從實驗設(shè)計環(huán)節(jié)看，她沒有控制水的相同。類型三探究液體沸騰的特點8.（2023山東淄博張店期末）圖甲是小明探究“水沸騰時溫度變化特點”的實驗裝置，實驗時每隔1min記錄一次水的溫度;小華利用同一裝置，只更換燒杯中的水，重復(fù)上述實驗。根據(jù)小明和小華的實驗數(shù)據(jù)，分別作出水的溫度隨時間變化的圖象a和b，如圖乙所示。 （1）在確定鐵桿A位置時，要保證溫度計玻璃泡不能碰到燒杯底或燒杯壁，且要在水中。（2）水沸騰時，溫度計的示數(shù)如圖甲所示，則示數(shù)是℃，杯口附近出現(xiàn)的“白氣”是（填物態(tài)變化名稱）形成的。觀察圖丙、丁，判斷圖（選填“丙”或“丁”）是水沸騰時的情況。

（3）水沸騰時停止加熱，不能繼續(xù)沸騰。可見，水沸騰過程需要。

（4）根據(jù)圖乙可知，水沸騰時溫度（選填“升高”“降低”或“不變”）。

（5）由圖乙可知，小明所用水的質(zhì)量（選填“大于”“等于”或“小于”）小華所用水的質(zhì)量。

9.（2023山東煙臺芝罘期末）如圖甲是小王設(shè)計的能做“探究冰熔化時溫度的變化規(guī)律”和“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗的裝置。 （1）小王利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究冰熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗，請指出其中的錯誤之處：。

（2）小王改正錯誤后重新實驗，他觀察并記錄溫度計A的示數(shù)，作出如圖乙所示的圖象，則t1~t2min試管中的物質(zhì)處于狀態(tài)。

（3）小王在繼續(xù)加熱過程中，觀察并記錄溫度計B的示數(shù)，繪制出如圖丙所示的圖象，根據(jù)圖象你能直接或間接獲得哪些信息?（4）若觀察到燒杯中的水已沸騰，且A、B兩溫度計示數(shù)相同，請你分析此時試管中的水是否會沸騰。10.（2023山東濟寧任城期中）探究水沸騰時溫度變化的特點。 （1）如圖甲所示實驗中的錯誤之處是。

（2）改正錯誤后，繼續(xù)實驗，記錄的數(shù)據(jù)如表。請在圖乙中作出水的溫度隨時間變化的圖象。分析表中數(shù)據(jù)可知，沸點不是100℃，可能原因是。時間/min01234溫度/℃9092949698時間/min56789溫度/℃9999999999（3）水沸騰后，燒杯上方出現(xiàn)大量“白氣”，和它的形成過程相同的是（選填序號）。①冰 ②霜 ③霧 ④雪。

專項（三）物態(tài)變化實驗探究答案全解全析1.（1）使冰均勻受熱（2）溫度保持不變（3）固液共存態(tài)（4）不會解析（1）將裝有冰的試管放入水中加熱，這是水浴法，采用水浴法，冰受熱均勻，其溫度變化比較均勻，并且變化比較慢，便于記錄實驗溫度和觀察熔化過程中的狀態(tài)變化;（2）由圖象知，該物質(zhì)在熔化過程中溫度保持不變;（3）由圖象可知實驗進(jìn)行到第5min冰開始熔化，到第15min時熔化結(jié)束，故熔化時間為10min，在第10min時處于熔化過程中，溫度不變，物質(zhì)處于固液共存態(tài);（4）當(dāng)燒杯中的水沸騰后，盡管不斷吸熱，但燒杯中的水溫度不再升高，保持水的沸點溫度不變;小試管中的水從燒杯中吸熱，溫度達(dá)到水的沸點后，就和燒杯中水的溫度一樣，不能從燒杯中繼續(xù)吸熱，這時雖然達(dá)到了沸點，但不能繼續(xù)吸收熱量，所以不會沸騰。2.（1）溫度計（2）晶體（3）③解析（1）由于要用酒精燈的外焰加熱，所以需先固定下面的鐵圈，最后固定溫度計，確保溫度計的玻璃泡浸沒在被測物質(zhì)中，且不碰到容器底或容器壁;（2）該物質(zhì)熔化過程中吸熱，溫度不變，屬于晶體;（3）①該物質(zhì)是晶體，熔化過程中溫度不變，燒杯中的水過多，不會影響溫度計示數(shù);②熔化過程中，對試管內(nèi)物質(zhì)不斷攪拌，可使物質(zhì)受熱均勻，溫度計示數(shù)不變;③溫度計的玻璃泡碰到了試管壁，燒杯中水的溫度會影響其示數(shù)，溫度計示數(shù)會上升;故選③。3.（1）液（2）晶體（3）固液共存（4）48（5）1.5min（6）如圖所示解析由表中數(shù)據(jù)可知:在3~4.5min內(nèi)，該物質(zhì)的溫度沒有發(fā)生變化，因此該物質(zhì)有凝固點，為48℃;（1）由數(shù)據(jù)知，第2min該物質(zhì)還沒有開始凝固，仍然處于液態(tài);（2）由于該物質(zhì)在凝固過程中溫度保持不變，因此是晶體物質(zhì);（3）在第3.5min時，該物質(zhì)處于凝固過程，所以為固液共存態(tài);（4）凝固過程溫度保持48℃不變，可知該物質(zhì)的凝固點為48℃;（5）由數(shù)據(jù)知，該物質(zhì)由第3min左右開始凝固，第4.5min左右完全凝固，凝固過程持續(xù)了約1.5min;（6）根據(jù)數(shù)據(jù)描點并連線即可。解題關(guān)鍵首先要清楚晶體物質(zhì)的凝固過程，能從表格數(shù)據(jù)中分析出該物質(zhì)在一段時間內(nèi)放熱且溫度保持不變。此類問題可以通過表格進(jìn)行考查，還可以通過圖象進(jìn)行考查。4.（1）停表（2）如圖所示（3）見解析解析（1）要探究固體熔化時溫度隨時間變化的規(guī)律，需要測量溫度和時間，所以我們需要測量溫度和時間的工具，圖中已經(jīng)有測量溫度的溫度計，所以還需要測量時間的停表;（3）由答案圖可知，該物質(zhì)在熔化過程中，吸收熱量，溫度保持不變，所以該物質(zhì)為晶體。5.溫度表面積液體種類，液體表面積溫度，夏天在地上灑水來降溫（合理即可）解析，由圖1三種現(xiàn)象可猜想液體蒸發(fā)快慢可能與液體溫度高低、液體表面積大小和液體表面空氣流動快慢有關(guān);水和酒精是不同種類的液體，相同條件下酒精更容易干，說明蒸發(fā)快慢可能與液體的種類有關(guān);，兩玻璃板上的液滴表面積大小不同，所以是探究蒸發(fā)快慢和液體表面積的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思想，需要控制酒精溫度和其表面空氣流動快慢相同;，能夠說明蒸發(fā)吸熱的事例很多，例如:①夏天，在地上灑一點水會感到?jīng)隹煨?②病人發(fā)熱時在頭上敷一塊冷毛巾，病人會舒服些;③夏天，為了使食物不會因為高溫而變質(zhì)，可以把食物用容器盛裝放入冷水中（漂浮）同時在食物上面放一條濕潤的毛巾等。6.（1）液體熱脹冷縮（2）32（3）酒精蒸發(fā)吸收熱量（4）液面表面空氣流動快慢解析（1）水銀溫度計的工作原理是液體熱脹冷縮;（2）圖乙中溫度計的分度值是2℃，示數(shù)為32℃;（3）比較圖乙和圖丙中溫度計的示數(shù)，圖丙中溫度計的示數(shù)較低，說明酒精蒸發(fā)吸收熱量;（4）比較圖丙和圖丁中溫度計的示數(shù)，圖丁中溫度計的示數(shù)較低，說明其他條件相同時，液面表面空氣流動越快，蒸發(fā)越快。7.（1）表面空氣流動速度A、C（2）液體種類（3）表面積解析（1）A、D兩圖中，水的溫度和表面積相同，水表面空氣流動速度不相同，因此通過A、D兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)快慢與水的表面空氣流動速度有關(guān);要探究水蒸發(fā)快慢與水的溫度是否有關(guān)，需控制水的表面積及表面空氣流動速度相同，而水的溫度不同，由圖1可知符合條件的是A和C;（2）在相同環(huán)境下的兩塊相同的玻璃板上分別滴上一滴水和一滴酒精，發(fā)現(xiàn)酒精先蒸發(fā)完，由此可知液體蒸發(fā)的快慢與液體的種類有關(guān);（3）小文同學(xué)的探究過程是錯誤的，因為從實驗設(shè)計環(huán)節(jié)看她沒控制水的表面積相同。8.（1）浸沒（2）98液化丙（3）吸熱（4）不變（5）小于解析（1）在確定鐵桿A位置時，要保證溫度計玻璃泡不能碰到燒杯底或燒杯壁，且要浸沒在水中;（2）由圖甲可知，溫度在0℃以上，溫度計分度值為1℃，示數(shù)為98℃;“白氣”是水蒸氣發(fā)生液化形成的;水沸騰時，水中的氣泡上升過程中，受到的壓強逐漸變小，且不斷有水汽化為水蒸氣進(jìn)入氣泡中，所以氣泡逐漸變大，到水面破裂開來，故圖丙是水沸騰時的情況;（3）水沸騰時停止加熱，不能繼續(xù)沸騰，可見，水沸騰過程需要吸熱;（4）根據(jù)圖乙可知，水沸騰時溫度不變;（5）觀察圖乙可知，a升溫快、b升溫慢，在裝置相同的情況下，產(chǎn)生這種差異說明兩次實驗中水的質(zhì)量不同，水的質(zhì)量越大升溫越慢，即小明所用水的質(zhì)量小于小華所用水的質(zhì)量。9.（1）溫度計B的玻璃泡接觸到了燒杯的底部（2）固液共存（3）水沸騰時溫度保持不變，水的沸點為95℃，當(dāng)?shù)貧鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓。（4）見解析解析（1）由圖甲可知溫度計B的玻璃泡接觸到了燒杯的底部，這是錯誤的。（2）冰是晶體，冰在熔化過程中溫度保持不變，持續(xù)吸熱，圖乙中t1~t2min試管中的物質(zhì)處于熔化過程中，為固液共存狀態(tài);（3）由圖丙可知水沸騰時溫度保持不變，水的沸點為95℃，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點是100℃，氣壓越高，沸點越高，因此當(dāng)?shù)貧鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓。（4）水沸騰時要滿足兩個條件:達(dá)到沸點，持續(xù)吸熱。由于水沸騰時溫度不