Question

16．在探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验中，小明用了上面两组实验装置（如图甲、乙所示），根据实验数据绘出了水沸腾时的温度-时间关系图象：如图丙所示：

（1）为探究“水的沸腾”实验，他应选择的装置是乙（选填“甲”或“乙”），按图示装置，要完成实验，还需要的实验器材是秒表．实验结束后，同学们相互交流时，有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长，请你说出两条缩短加热时间的方法有适当减少水量、适当提高水的初温；
（2）在探究水的沸腾实验中，绘出了烧杯中的水沸腾时的温度-时间关系图象，如图丙．请你找出丙图中哪段图象是错误的CD（选填“AB”“BC”或“CD”）．你判断的理由是水沸腾时继续吸热，温度保持不变．实验结束后，同学们在交流时，发现各自测出的水的沸点大都高于100℃，可能原因是气压高于1个标准大气压（写出一点）．实验时若温度计的玻璃泡碰到烧杯底部，则测得试管内物质的温度值偏高；
（3）在常温下做探究“冰的熔化”实验，若他选择的是甲装置，采用这种加热方式的好处是受热均匀；该实验应该选用较小的冰块（选填“较大的冰块”或“较小的冰块”），小明发现冰熔化过快，应采取的操作是移走酒精灯（烧杯中加冷水等）（写出一种即可）；
（4）小明在探究某种物质熔化规律的实验中，根据实验数据画出了温度随时间变化的图象，如图丁所示，根据图象特征回答下列问题：
该物质是晶体（填“晶体”或“非晶体”）；该物质的熔点是48℃；该物质温度为30℃时处于固态（填“固”或“液”）；该物质从开始熔化到完全熔化，持续的时间是6min．

Answer 1

分析 （1）根据探究“水的沸腾”实验和探究“冰的熔化”实验的要求可以对装置做出选择．
掌握减小加热时间的方法：适当减少水量；适当提高水的初温；给烧杯加盖；
（2）根据水沸腾的特点可找出丙图中错误．要知道液体的沸点与气压有关系，知道标准大气压下水的沸点是100℃．
（3）为使一些固态物质能够被均匀加热，可以将固体物质弄碎，并放入试管中，利用水进行加热，要减慢冰的熔化速度，可从怎样让烧杯中水的温度升高的慢一些入手．
（4）图中有一段时间物质吸热但温度不变，说明这是晶体熔化的图象，此时对应的温度点，就是它的熔点．在温度低于熔点时，物质呈固态．熔化持续的时间就是温度不变的那一段时间．

解答 解：（1）根据探究“水的沸腾”实验和探究“冰的熔化”实验的要求可以对装置做出选择：水的沸腾实验可将水直接放入烧杯加热，并不需要放入试管中加热．故选乙；该实验主要是研究水沸腾时的温度-时间关系，所以还需要测量时间的秒表；
因图中已经给烧杯加了盖，所以为了减少加热所用时间，除了适当减少水量，减少热量的损失或适当提高水温；
（2）沸腾特点是继续吸热但温度不变，沸点是物质液态时最高温度，该装置不能测量水蒸气的温度，故CD段错误．沸腾时温度可从温度计上读出为98℃，低于1标准大气压强水的沸点，说明此时气压小于1个标准大气压．实验时若温度计的玻璃泡碰到烧杯底部，则测得试管内水的温度值将会偏大；
（3）实验中选用碎冰，可以使冰受热更均匀；甲装置将需要加热的物质放入试管中，并用水进行加热，这样可以使物质受热更加均匀；
要减慢冰的熔化速度，可从怎样让烧杯中水的温度升高的慢一些入手．可以暂停加热、增加冰或水的质量．具体措施：移去酒精灯（或增大的冰的质量或用冷水或增大烧杯中的水的质量）；
（4）图象中BC段吸热但温度不变，说明这是晶体熔化的图象；
BC段所对应的纵轴的温度为48℃，这就是这种物质的熔点；
30℃低于物质的熔点，此时物质处于固态；
观察BC段对应的横轴可看出，物质从第6分钟开始熔化，到第12分钟结束，共持续6分钟．
故答案为：（1）乙；秒表；适当减少水量；适当提高水的初温；                        
（2）CD；水沸腾时继续吸热，温度保持不变；气压高于1个标准大气压；高；                 
（3）受热均匀；较小的冰块；移走酒精灯（烧杯中加冷水等）；     
（4）晶体；48；固；6．

点评 本题要注意探究“水的沸腾”实验和探究“冰的熔化”实验的区别以及沸腾的特点．还要注意区分晶体熔化和液体沸腾图象的区分．