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C
C
98
A
水蒸气
不变
水的沸点与大气压有什么关系
C
【分析】
我们要解答这道题,需要结合蒸发和沸腾的定义、发生条件、发生区域的核心特点,逐个判断4个说法的正误:首先明确蒸发和沸腾都是汽化的两种形式,先验证①:蒸发没有温度限制,任何温度下都可发生,沸腾必须达到沸点(特定温度)才可能发生,判断该说法是否正确;接着验证②:从两者的剧烈程度区分,蒸发是平缓的仅在液体表面发生的汽化,沸腾是剧烈的、表面和内部同时发生的汽化,判断该说法正误;再验证③:汽化过程本身是吸热过程,沸腾的必要条件就是持续从外界吸热,不存在不从外部吸热的沸腾,可判断该说法错误;最后验证④:蒸发吸热会带走液体热量,使液体自身温度降低,只要液体未完全汽化,就可以在更低温度下继续蒸发,而沸腾要求温度必须达到沸点,一旦温度降低就低于沸点,无法继续沸腾,判断该说法正确。最后统计正确序号对应选项即可。
【解析】
我们逐一分析四个说法:
1. 说法①:蒸发是不受温度限制、任何温度下都能发生的汽化现象,而沸腾的发生前提是液体温度达到自身沸点,只能在特定温度下发生,该说法正确。
2. 说法②:蒸发属于平缓的汽化过程,仅在液体的表面进行;沸腾是剧烈的汽化过程,在液体的表面和内部同时发生,该说法正确。
3. 说法③:蒸发和沸腾都属于汽化过程,汽化本身需要吸热,沸腾的两个必要条件之一就是持续从外界吸收热量,不存在不从外部吸热的沸腾,该说法错误。
4. 说法④:液体蒸发时会吸收自身的热量,使液体自身温度降低,只要液体未完全汽化,就可以在更低温度下继续蒸发;沸腾需要温度达到沸点,若其他条件不变,温度一旦降低就会低于沸点,无法继续维持沸腾,该说法正确。
综上,正确的是①②④,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
汽化的两种方式;蒸发特点;沸腾条件
【点评】
本题属于物态变化板块的易错题,核心考察蒸发和沸腾的异同辨析,不少同学会误判③的正确性,误以为沸腾可以不从外部吸热,解题时要牢牢抓住汽化的吸热属性,牢记沸腾的两个必要条件:达到沸点、持续吸热,就能准确避开误区,完成判断。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们可以结合水沸腾的实验操作规范、沸腾的特点和条件,逐个对选项进行判断:首先回忆水沸腾前后的气泡差异:沸腾前气泡上升时体积逐渐缩小,沸腾时气泡上升时体积逐渐变大;其次实验器材组装要按照自下而上的顺序,调节支撑烧杯的铁圈高度时,需要点燃酒精灯保证用外焰加热;同时沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象,沸腾的必要条件是达到沸点且持续吸热。顺着这些知识点逐一排查选项,就能得到正确答案。
【解析】
A. 图中气泡在上升过程中体积不断增大,这是水沸腾时的气泡特征,说明此时水已经处于沸腾状态,A错误;
B. 实验加热时需使用酒精灯的外焰,调节铁圈B的高度时必须点燃酒精灯,才能根据外焰的高度确定铁圈的合适位置,保证后续用外焰加热,B错误;
C. 沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象,水沸腾时冒出的大量气泡,是水内部汽化产生的水蒸气聚集形成的,说明水内部也在发生汽化,C正确;
D. 移去酒精灯后,石棉网和烧杯的温度仍高于水的沸点,水可以继续从温度更高的石棉网、烧杯吸收热量,因此水不会立即停止沸腾,沸腾的特点是需要持续吸热,D错误。
【答案】
C
【知识点】
水沸腾特点,实验器材组装,汽化现象
【点评】
本题围绕水沸腾的基础探究实验设置考点,易错点集中在实验操作细节和沸腾条件的理解上,不少同学会误认为调节铁圈高度无需点燃酒精灯,或是误将移走酒精灯后水短暂继续沸腾的现象当成沸腾不需要吸热,同学们学习时要理清实验操作的逻辑,准确区分沸腾前后的现象差异,牢记沸腾的两个必要条件。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以按照题目顺序逐步梳理解题思路:
1. 第一问读取温度计示数:首先先确定温度计的分度值,观察图乙的刻度,90℃到100℃之间共有10个小格,可得分度值为1℃,再对应液柱上表面的位置就能读出温度数值。
2. 第二问区分沸腾前后的气泡现象:水沸腾时容器内整体水温一致,水持续汽化产生大量气体进入气泡,同时气泡上升时受到的水压不断减小,气泡体积会越变越大;沸腾前上层水温低于下层,气泡上升时内部水蒸气遇冷液化,体积会越变越小,由此判断沸腾对应的气泡图,同时气泡内的气体是水汽化产生的物质。
3. 第三问分析温度-时间图像:观察图丁,水温升到98℃后,后续继续加热温度不再上升,对应水沸腾的温度规律即可得出结论。
4. 第四问提出探究问题:已知标准大气压下水的沸点是100℃,本次实验沸点仅为98℃,说明实验时的气压不等于标准大气压,由此可以围绕沸点和气压的关联提出合理的可探究物理问题。
【解析】
(1) 图乙中温度计的分度值为1℃,液柱上表面对应90℃上方第8个小格,因此此时水的温度是98℃。
(2) 水沸腾时气泡上升过程中体积逐渐变大,对应图A;水沸腾时液态水汽化为气态,气泡内填充的是水蒸气。
(3) 从图丁的温度-时间曲线可以看出,水达到98℃后继续加热,温度不再发生变化,说明水沸腾时温度保持不变。
(4) 标准大气压下水沸点为100℃,本次实验测得沸点为98℃,和标准大气压下的沸点不同,据此可以提出探究问题:水的沸点与大气压有什么关系。
【答案】
(1) 98 (2) A 水蒸气 (3) 不变 (4) 水的沸点与大气压有什么关系
【知识点】
温度计读数,水的沸腾特点,沸点与气压
【点评】
本题是水的沸腾实验的常规基础考题,覆盖了仪器读数、实验现象辨析、图像分析、拓展提问多个核心考点,都是该实验的必学内容,只要熟记沸腾相关的基础规律就可以顺利完成作答。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们首先从燃烧的必要条件入手:可燃物燃烧需要同时满足与氧气充分接触、温度达到自身着火点两个要求,本题中纸锅和空气是充分接触的,因此核心判断点是纸的温度能否达到着火点。接下来结合水沸腾的规律分析:标准大气压下水的沸点为100℃,水沸腾后会持续吸热但温度不再升高,而纸的着火点远高于100℃,加热时纸的热量会不断传递给锅内的水,纸的温度始终和水温接近,最高只能到100℃,达不到纸的着火点,因此纸不会燃烧,再逐一排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
解:结合沸腾特点和燃烧条件逐一分析选项:
1. 标准大气压下,水的沸点是100℃,水沸腾的核心特点是持续吸收热量,但温度保持恒定。
2. 纸的着火点约为183℃,远高于水的沸点,对盛水的纸锅加热时,纸吸收的热量会快速传递给锅内的水,纸的温度最高只能维持在水的沸点100℃,始终达不到纸的着火点,因此纸锅不会被引燃。
3. 选项判断:
A:该实验中纸锅不会燃烧并非利用水隔绝氧气灭火的原理,描述错误;
B:酒精灯火焰的温度远高于纸的着火点,描述错误;
C:水烧开后温度保持不变且低于纸的着火点,完全符合实验原理,描述正确;
D:纸锅会持续吸收热量,热量被水吸收用于沸腾,描述错误。
因此本题选C。
【答案】
C
【知识点】
水的沸腾特点
燃烧的条件
【点评】
本题是经典的趣味小实验题型,结合了热学和燃烧条件的交叉考点,不少同学容易误选A选项,解题时要注意区分该实验的核心逻辑是温度达不到可燃物的着火点,和常规的水灭火原理有区别,能帮助学生把课本理论和生活趣味现象结合起来,加深对两个基础知识点的理解。
【难度系数】
0.8