Question

5．夏天，小华发现爸爸将水和防冻液（主要成分是不易蒸发、密度为1.11g/cm³的乙二醇）混合后加入汽车水箱，他很不解：夏天为什么还要加防冻液？他思考后认为，加防冻液后，混合液的比热容和沸点都可能发生变化．
（1）小华对混合液比热容的变化情况作了进一步思考，觉得混合液的比热容应随含水量（水在混合液中所占的体积之比）的增大而增大．为此，他在图甲装置的两支相同试管中分别加入质量相同、含水量不同的混合液，通过实验进行验证．
①实验通过比较温度计示数的变化来比较不同混合液的比热容的大小；
②小丽同学认为这套实验装置不能控制两支试管中液体吸收的热量相同，温度升高得快的那支试管吸收的热量多于（“多于”、“少于”）温度升高的慢的那支试管．
这对实验结果的可靠性有（“有”、“没有”）影响，简述你的理由：分别装有质量相等的两种液体的试管放在同一个盛水的烧杯内加热，这样可确保液体在相同时间内吸收相同的热量．
（3）混合液沸腾后冷却，小华测出其密度，发现混合液的密度比混合前利用水和防冻液的质量、体积算出的密度要大．对于混合液沸腾冷却后密度变大的原因，提出如下猜想：
猜想1：防冻液与水混合时总体积变小；
猜想2：混合液沸腾过程中水大量汽化．
①若猜想1正确，则混合液总体积变小的原因是分子间有间隙．
②为验证猜想2是否正确，他设计了以下方案：将混合液加热至沸腾，分别测出沸腾过程中不同时刻的温度，若猜想正确，实验时可观察到温度计的示数升高；混合液密度变大的原因是含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大．

Answer 1

分析 （1）用相同的酒精灯加热，即说明在相同的时间，相同的酒精灯所放出的热量是相同的；要控制两者的质量相等；比较它们升高的温度，升高的温度高，比热容小．
（2）分子间有间隙；长时间使用后，混合液中的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高．根据ρ=$\frac{m}{V}$判断密度的变化．

解答 解：（1）①温度计是用来测量液体的温度．实验中，我们控制混合液的质量相同且吸收的热量也相同，所以我们是通过比较温度的变化来比较比热容的大小；
②小丽同学认为温度升高得快的那支试管吸收的热量多于温度升高的慢的那支试管，这对实验结果的可靠性有影响，小丽的想法是错误的，原因是：分别装有质量相等的两种液体的试管放在同一个盛水的烧杯内加热，由于受热的情况是相同，所以在相同时间内吸收的热量也是相同的；
（3）①由于分子间有间隙，所以混合液总体积变小；
②与原来相比，水箱内的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高；含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大．
故答案为：（1）①比较温度计示数的变化；②多于；有；分别装有质量相等的两种液体的试管放在同一个盛水的烧杯内加热，这样可确保液体在相同时间内吸收相同的热量；
（2）①分子间有间隙；  ②温度计的示数升高；含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大．

点评 对于比较不同物质吸热能力的大小有两种办法：让质量相同的不同物质加热相同的时间（用相同的加热装置，加热时间就表示了吸收热量的多少），看温度的变化值，温度变化值大的物质吸热能力弱；将质量相同的不同物质加热到相同的温度，比较加热时间的不同，加热时间长的物质吸热能力强．