Question

4．小红同学用图甲所示的装置对冰加热，根据实验记录分别绘制了冰熔化时和水沸腾时温度随时间变化的图象，如图乙、丙所示．请你回答：

（1）图乙冰的熔化图象中，熔化过程所用的时间是10min，第20min时处于液（固/液/固液共存）态．
（2）从丙图中可以看出，实验中水的沸点是98℃．撤去酒精灯，小红观察到水并没有立即停止沸腾，此时水的温度不变．（升高/降低/不变）
（3）在图丁中，你认为图a是水沸腾时的情景（选填a或b），气泡中的气体是水蒸气（空气/水蒸气/二氧化碳）．
（4）另一小组的小冬同学在实验中将冰加热到熔化再到沸腾时共用30min．为了节约实验时间，他可以采取下列哪种措施B
A．增加被加热的冰的量        B．在烧杯上加带孔玻璃板作为盖子
C．增加酒精灯中酒精的量      D．将烧杯位置调低，用酒精灯内焰加热
（5）若其他条件不变，小红仅将被加热的冰的质量增加，实线a为原实验图象，则最终记录沸腾前后水温度与时间的关系图线正确的是C
A．a            B．b         C．c          D．d．

Answer 1

分析 （1）知道熔点的概念：晶体熔化时的温度叫做熔点；晶体在熔化过程中处于固液共存态；了解晶体熔化图象的特点，图象包括三个阶段：熔化前，温度上升，物质处于固态；熔化中，温度保持熔点不变，物质处于固液共存态；熔化后，温度上升，物质处于液态；
（2）要解决此题需要掌握水的沸点的概念，水沸腾的条件：达到沸点，吸热温度不变．酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾；
（3）要解决此题，需要掌握沸腾时和沸腾前的现象：沸腾前，气泡在上升过程中体积逐渐减小，到水面消失；沸腾时，有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐增大，最后破裂；
（4）缩短加热时间的方法很多，可从提高水温、减少水的质量角度、在烧杯上加带孔玻璃板作为盖子、用酒精灯外焰加热等角度考虑；
（5）要解决此题，首先要知道冰是晶体，并且知道冰无论多少，其熔点是不变的，始终是0℃，冰的质量增多，只能使其熔化过程所用的时间增多．

解答 解：
（1）从图象知，从第5分钟到第15分钟时，其熔化时间持续了10min；冰的温度保持在0℃不变，这个温度就是冰的熔点，说明冰是晶体，此过程冰处于固液共存状态；继续加热，在15分钟以后都是液态；
（2）从图象可以看出，水在沸腾过程中保持98℃不变，所以水的沸点是98℃．酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，当移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾；
（3）a图气泡在上升过程中气泡体积增大，所以是沸腾时的情况．b图气泡在上升过程中，体积逐渐减小，所以是沸腾前的情况，气泡中的气体是水蒸气不是空气，更不是二氧化碳；
（4）增加被加热的冰的量，将烧杯位置调低，用酒精灯内焰加热，由于内焰温度更低，实验时加热时间将更长，增加酒精灯中酒精的量与实验时间长短无关，只有在烧杯上加带孔玻璃板作为盖子才可以缩短加热时间；
（5）根据题意，其他条件保持不变，仅将冰的质量增加，所以冰的熔点不变．根据图中所示，b和d的熔点都发生了变化，只有c的熔点与a相同．
故答案为：（1）10；液；（2）98；不变；（3）a；水蒸气；（4）B；（5）C．

点评 学会观察和分析水温与时间的变化图象，是我们学习该实验时应掌握的重点内容．本题考查的知识面比较广，但是没有多大的难度，只要知识够扎实，还是很容易做对的．