Question

9．小明探究水沸腾时温度变化的特点，实验装置如图1甲所示．
（1）当观察到水中有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐变大，到水面处破裂 时，说明水已沸腾；
（2）为证明水沸腾时要持续吸热，小明接下来的操作是撤掉酒精灯，观察水是否仍然沸腾，然后观察水是否沸腾．
（3）图1乙中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是A （填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（4）另一组同学用加盖的烧瓶做水沸腾实验，沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾．立即用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，迅速向烧瓶底部浇冷水，如图1丙所示，结果发现水又重新沸腾了． 这是因为烧瓶内水蒸气遇冷液化为水珠，瓶内液面上方气压变低（选填“变高”、“变低”或“不变”），水的沸点变低（选填“变高”、“变低”或者“不变”）造成的．

（5）本实验中，为了缩短加热时间，使水尽快沸腾，可行的方法是适当减少水的质量（或提高水的初温）（写出一种即可）．
（6）实验过程中小明不小心碰到了水沸腾时产生的水蒸气，感觉很烫．为了证明水蒸气液化放热，他进行了以下操作，如图2．在两个相同试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水，然后将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的水中，水蒸气在甲中几乎全部液化，待甲中的水面上升一段高度后，停止通入水蒸气，测出此时甲中水的温度为t，接下来能验证水蒸气液化放热的操作是c（选填“a”、“b”、“c”、“d”）（烧瓶内水的温度高于100℃）
a．测出乙中的水温并与t比较
b．测出烧瓶中的水温并与t比较
c．将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较
d．将另一烧杯中100℃的水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较．

Answer 1

分析 （1）水沸腾时的现象：有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐变大，到水面处破裂；
（2）液体沸腾的条件是：达到沸点，吸收热量．可让水吸不到热，观察是否能够沸腾；
（3）水沸腾前温度升高，沸腾时温度保持不变；
（4）水的沸点随着表面气压的降低而降低；
（5）影响水沸腾所用时间的因素：水的多少和水的初温．水越少、初温越高、加热过程中热量损失得越少，水到达沸点所用时间越短．
（6）物质遇冷由气态变为液态的过程是液化，物质液化要放出热量，据此分析答题．

解答 解：（1）当观察到水中有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐变大，到水面处破裂时，说明水沸腾；
（2）要想证明水沸腾时需要吸热，则接下来的操作是撤掉酒精灯，观察水是否仍然沸腾；
（3）水沸腾前吸热温度升高，沸腾时吸热温度保持不变，所以A符合要求；
（4）在瓶底浇冷水后，瓶内温度降低，水蒸气液化，气体压强减小，因为水的沸点会随气压的减小而降低，因此，水会重新沸腾起来；
（5）水越少、水初温越高，水达到沸点所用的时间越短，所以适当减少水的质量、提高水的初温，可缩短加热时间．
（6）水沸腾时产生的水蒸气在甲试管中遇冷由气态变为液态，发生液化，水蒸气液化要放出热量；水蒸气液化时放出的热量被甲试管中的水吸收，水的温度升高，将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较，t高于乙中的水温，得出水蒸气液化放热．
故答案为：（1）水中有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐变大，到水面处破裂；（2）撤掉酒精灯，观察水是否仍然沸腾；（3）A；（4）变低；变低；（5）适当减少水的质量（或提高水的初温）；（6）c．

点评 本题是观察水沸腾时的现象实验，考查了水温随时间的变化、水沸腾时的现象和特点、水的沸点与气压的关系、影响水加热时间的因素等等，考查全面，难度适中．