Question

（2015·北京中考）小林做“碘的升华”实验时，用酒精灯直接对放有少量固态碘的碘升华管加热，如图5所示。发现碘升华管内出现紫色的碘蒸气，小林认为碘从固态变成了气态，是升华现象。小红查阅资料发现：常压下，碘的熔点为113.60 ℃，碘的沸点为184.25 ℃，酒精灯火焰的温度约400 ℃。根据这些资料，小红认为小林所做的实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小林的实验并不能得出碘升华的结论。

请针对小红的质疑，设计一个实验，证明碘能从固态直接变为气态。可以选用上述器材或补充必要的辅助器材。写出实验方案并简要说明。

Answer 1

解析：为了避免固态碘发生熔化现象，必须控制碘的加热温度低于碘的熔点（113.60 ℃），可以仿照课本晶体熔化实验中海波的熔化实验装置，用水浴法加热，一标准大气压下水的沸点是100 ℃，低于常压下碘的熔点，即可避免固态碘熔化为液态、再由液态碘汽化为碘蒸气。

答案：补充器材：大烧杯、水、石棉网、铁架台。

向大烧杯中注入适量的水并固定在铁架台上，利用酒精灯隔石棉网加热至烧杯中的水沸腾，对固态碘进行水浴加热，发现碘升华管内出现紫色碘蒸气，而并未出现液态碘。

因为常温常压下，水沸腾时温度为100 ℃，低于固态碘熔点，所以碘在加热过程中不会熔化，由此可证明紫色碘蒸气是从固态直接变化而来。