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4.3　探究熔化和凝固的特点
题组1　熔化和凝固现象识别
1.下列物态变化中,属于熔化的是　　　　　　。(只填序号)?
①蜡烛“流泪”
②白糖加入水中后化成糖水
③树叶上的露珠
④春天到了, 冰雪消融
⑤湿衣服晾干
⑥炼铁炉中铁化为“铁水”
2.在东北,人们冬季喜欢做“冻豆腐”。光滑细嫩的豆腐,经冷冻再解冻以后,会出现许多小孔。小孔是豆腐里的水先　　　　后　　　　而形成的。(均填物态变化名称)?
题组2　探究熔化和凝固的特点
3.在探究固体熔化时温度的变化规律实验中,实验装置如图1甲所示。
图1
(1)图甲中,实验器材的合理安装顺序是　　　　(选填“从上至下”或“从下至上”),采用“水浴”加热的好处是　　　　　　　　　　　　　。?
(2)图乙显示的是某时刻的温度,a、b、c三种读数方法正确的是　　　,温度计的示数是　　　　℃。?
(3)由图2可知,在第8 min时该物质处于　　　　　　(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。?
图2
(4)由图2可知,该物质是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”),熔化过程持续了_________min。?
4.下表是小京探究某种物质的凝固规律时记录的实验数据,请根据要求回答下列问题。
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
温度/℃
59
55
52
49
48
50
48
48
47
45
43
42
(1)从表中的数据可以看出:该物质凝固过程用了　　　min;这种物质在第2 min时是_________ (选填“固”“液”或“气”)态;错误的数据是　　　　,导致错误的可能原因是　。?
(2)根据表中的数据可以判断出:该物质的固态是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”)。?
(3)根据表中的数据可以判断出:该物质的凝固点是　　　　℃。?
5. 如图3所示,在该温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中(冰是晶体),从温度计放入开始计时,放入时间足够长,如图4所示哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况 (　　)
图3
图4
题组3　晶体与非晶体
6.下列物质中全部属于晶体的一组是 (　　)
A.塑料、玻璃、松香
B.萘、铁、食盐
C.铝、玻璃、石蜡
D.食盐、铁、松香
7.下列关于晶体和非晶体的说法中,正确的是(　　)
A.晶体和非晶体都有熔点
B.同一种晶体物质的熔点和凝固点相同
C.晶体熔化时需要吸收热量,温度升高
D.非晶体凝固时需要放出热量,温度不变
8.松香在加热过程中,下列说法正确的是 (　　)
A.温度持续上升
B.温度保持不变
C.先上升,然后保持不变,最后又上升
D.先下降后上升
题组4　熔点和凝固点
9.下列关于熔点的说法正确的是 (　　)
A.固体熔化时的温度叫做熔点
B.晶体熔化时,温度保持不变,无须吸热
C.所有晶体都有熔点
D.相同气压下同一晶体物质的熔点和凝固点可以不同
10.[2020·梧州] 镓是一种金属,它的熔点较低,实验员从恒定温度为20 ℃的仓库中,拿起一块固体镓放在手心上,一会儿,发现手心里的镓熔化成银白色的液体,如图5所示,则镓的熔点可能是 (　　)
图5
A.20 ℃ B.30 ℃
C.50 ℃ D.60 ℃
11.[2020·邵阳] 在1个标准大气压下,海波的熔点为48 ℃,则在1个标准大气压下48 ℃的海波(　　)
A.一定处于固态
B.一定处于液态
C.一定处于固液共存态
D.以上都有可能
12.根据下表中几种物质的熔点(在1个标准大气压下),判断下列说法中正确的是 (　　)
物质名称
固态汞
金
铜
铁
钨
固态氢
熔点/℃
-39
1064
1083
1525
3410
-259
A.铜球掉入铁水中不会熔化
B.在零下255 ℃时,氢是固态
C.用钨制成的灯丝不易熔化
D.汞温度计可测量零下40 ℃的气温
题组5　熔化和凝固的条件
13.把一块0 ℃的冰投入0 ℃的水里(周围气温也是0 ℃),过一段时间,下列相关说法正确的是(　　)
A.冰将熔化
B.冰不熔化
C.水将凝固
D.以上三种情况都可以发生
14.在北方寒冷的冬天,把室外冻得冰冷的一些冻梨拿到屋子里,浸没在冷水盆中,则可能出现的现象是 (　　)
A.盆中有一部分水结成冰,梨的温度升高
B.盆中有水结冰,梨的温度不变
C.盆中的水都结成冰,梨的温度降低
D.盆中的水都结成冰,梨的温度不变
题组6　熔化和凝固的图像
15.[2020·济宁] 小红将一杯常温下的水放入正常工作的冰箱冷冻室中,经过较长一段时间后,杯中的水发生了物态变化,图6中的四个图像能正确反映这杯水的物态变化过程的是 (　　)
图6
16.[2020·泰安] 某晶体熔化时温度随时间变化的图像如图7所示,下列判断正确的是 (　　)
图7
A.第5 min,晶体开始熔化
B.晶体熔化过程持续了20 min
C.晶体在熔化过程中不吸收热量
D.晶体的熔点是80 ℃
17.[2020·西宁] 图8是某物质发生物态变化过程中的温度-时间图像,下列从图像中获得的信息正确的是 (　　)
图8
A.这种物质是晶体,其熔点是40 ℃
B.在0~5 min物质处于固液共存态
C.在BC段物质不放热,温度保持不变
D.在CD段物质处于液态
18.如图9所示为甲、乙两种物质温度随加热时间变化的图像,下列说法中正确的是 (　　)
图9
A.甲物质的熔点比乙高
B.甲物质是非晶体,乙物质是晶体
C.乙物质在5~12 min没有吸热
D.0~5 min甲升温快
题组7　熔化吸热和凝固放热
19.[2020·天津] 在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖里放几桶水,水结冰能使窖内
温度不会太低。这是利用了水 (　　)
A.熔化吸热 B.汽化放热
C.液化吸热 D.凝固放热
20.如图10所示,有一种“55 ℃保温杯”,外层为隔热材料,内层为导热材料,夹层间有“神奇物质”。开水倒入杯中后,水温很快降为55 ℃且能较长时间保持不变。“神奇物质”在该过程中(　　)
图10
A.一直吸热且状态不变
B.一直吸热且由固态变为液态
C.先吸热后放热,先熔化后凝固
D.先放热后吸热,先凝固后熔化
21.有一种乳白色的固体物质,在250 ℃就开始熔化,直到温度升高到300 ℃时,熔化才结束,这种物质一定是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”),此物质在熔化的过程中　　　　(选填“吸热”或“不吸热”)。?
【能力提升】
22.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是用盐水结成的冰好,他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)在选择器材时,小明提出不要使用量程为-2~102 ℃的温度计,要使用量程为-20~102 ℃的温度计,这样考虑主要是基于什么假设? 　　　　　　　　　　　　　　　?　。?
(2)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图11所示,则小明所测盐水的凝固点是　　　　℃。?
图11
(3)他们同时发现所测得盐水的凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中所装水的多少是相同的,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐。由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水
浓度
0
3%
6%
9%
12%
15%
18%
21%
24%
27%
30%
36%
凝固
点/℃
0
-2
-4
-6
-8
-11
-15
-18
-17
-1.8
-0.4
0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点　　　　　　　　。?
(4)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18 ℃,你认为他的判断准确吗?　　　　(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是　??　　　　　　　　　　。?
(5)你认为给医用冷藏盒中药品降温最好选用　　　　　　　　　　　　　　(选填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”)。?
参考答案
1.①④⑥　[解析] ①是熔化;②是溶解,不属于物态变化;③是液化;④是熔化;⑤是汽化;⑥是熔化。
2.凝固　熔化
3.(1)从下至上　使物质受热均匀
(2)b　73
(3)固液共存态
(4)晶体　5
4.(1)3　液　50　读数错误
(2)晶体
(3)48
5.A　[解析] 由图可知环境温度是25 ℃,冰水混合物的温度是0 ℃。所以温度计插入冰水混合物中时,温度计的示数先降低,然后较长时间保持在0 ℃,直到冰完全熔化,水温开始逐渐升高,最后趋于25 ℃的室温。
6.B　[解析] 塑料、玻璃、松香都是非晶体,故A不符合题意;
萘、铁、食盐都是晶体,故B符合题意;
铝是晶体,玻璃、石蜡是非晶体,故C不符合题意;
食盐、铁是晶体,松香是非晶体,故D不符合题意。
7.B　[解析] 固体分为晶体与非晶体,晶体有熔点,非晶体没有熔点,选项A说法错误;同种晶体物质的熔点和凝固点相同,选项B说法正确;晶体熔化时要吸收热量,但温度保持不变,选项C说法错误;非晶体凝固时需要放出热量,温度降低,选项D说法错误。
8.A　[解析] 松香属于非晶体,在熔化过程中吸收热量,温度不断升高。
9.C　[解析] 晶体都有固定的熔化温度,即熔点,非晶体没有熔点,故A错误;晶体熔化时,温度保持不变,需要不断吸热才能完成熔化过程,故B错误;晶体和非晶体的区别就是晶体有熔点,非晶体没有熔点,故C正确;相同气压下同一晶体物质的熔点和凝固点相同,例如水的凝固点和冰的熔点在1个标准大气压下都是0℃,故D错误。
10.B　[解析] 镓在恒定温度为20 ℃的仓库中为固态,说明镓的熔点高于20 ℃,把镓放在手心能熔化成银白色的液体,说明镓达到熔点,并能从手上吸热,说明镓的熔点低于手掌的温度,手掌的温度约为36 ℃,所以镓的熔点可能是30 ℃,故B正确。
11.D　[解析] 海波是晶体,在熔点48 ℃时,海波的状态有三种可能:固态,固液共存态,液态。
12.C　[解析] 铁水的温度是1525 ℃或1525 ℃以上,高于铜的熔点,铜球掉入铁水中就会熔化,故A错误;
氢的凝固点是-259 ℃,在-255 ℃时是液态,故B错误;
因为金属钨的熔点高,不易熔化,因此用钨做白炽灯的灯丝,故C正确;
汞的凝固点为-39 ℃,测量零下40 ℃的气温时,没等到测出当地气温,里面的汞已经凝固了,无法使用,故D错误。
13.B
14.A
15.D　[解析] 将一杯常温的水放入正常工作的冰箱冷冻室中,水的温度逐渐降低,经过较长一段时间后,水达到凝固温度0 ℃并逐渐凝固;当水全部凝固后,冰的温度再次降低。由于A和B中图像温度升高,所以A和B都不正确;由于C中的凝固点不是0 ℃,所以C不正确。
16.D　[解析] 由图像可知,该晶体从第10 min开始熔化,第25 min完全熔化,晶体熔化过程持续了15 min,故A、B错误;由图知,此物质在熔化过程中温度保持80 ℃不变,该物质的熔点为80 ℃,故温度达到80 ℃时,若继续吸热,晶体开始熔化,故D正确,C错误。
17.A　[解析] 通过图像可知,物质的温度随着时间的增加呈降低趋势,是物质的凝固过程,该物质有固定的凝固温度(40 ℃),所以是晶体,同种晶体的熔点和凝固点是相同的,则此物质的熔点是40 ℃,故A正确;
在0~5 min物质的温度持续下降,但还没有达到凝固点,此时物质处于液态,故B错误;
BC段是晶体的凝固过程,凝固过程中物质放热但温度不变,故C错误;
在CD段,物质的温度持续下降,凝固已经完成,物质处于固态,故D错误。
18.B　[解析] 由图可知,甲物质没有固定的熔点,甲物质是非晶体;在熔化的过程中,温度保持不变的物质是乙,故乙是晶体。
由图可知,0~5 min乙升温快,乙物质在5~12 min处于熔化阶段,吸热温度不变。故A、C、D错误,B正确。
19.D　[解析] 冬天,菜窖内温度较低,放几桶水,水放热凝固,使菜窖的温度不会过低而将菜冻坏,故A、B、C错误,D正确。
20.C　[解析] 根据题意得,这种“神奇物质”是一种晶体物质,晶体物质熔化、凝固时温度保持不变,这种晶体能使水温较长时间保持55℃不变,则这种晶体物质的熔点为55℃。开水倒入杯中后,水温很快降为55℃且能较长时间保持不变,说明这种物质先熔化吸热,后凝固放热,只有C选项说法是正确的。
21.非晶体　吸热
[解析] 乳白色的固体物质,在250 ℃开始熔化,直到温度升高到300 ℃熔化才结束,说明固体物质熔化时没有一定的熔点,此物质是非晶体;物体的熔化过程需要吸热。
22.(1)盐水的凝固点可能低于-2℃
(2)-4
(3)先降低后升高　
(4)不准确
没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点
(5)适当浓度盐水结成的冰

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