某实验小组的同学们在实验室做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验。

【基础设施问】
(1) 器材安装 如图1所示,图中有错误的是
(2) 实验时应向烧杯中注入适量的

(3) 数据分析 分析表格中的数据可知水的沸点是
(4) 数据处理 请根据表中的数据在图3中画出水在沸腾前后温度随时间变化的图像。
(5) 由实验数据可知,水沸腾时,继续加热,水的温度
【能力设问】
(6) 图像分析 如图4所示是甲、乙两位同学在实验过程中绘制的图像,由图像可知,乙同学将水加热至沸腾的时间明显较长,原因可能是

(7) 水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾,用橡皮塞塞住瓶口,把烧瓶倒置并向瓶底浇上冷水,如图5所示,会看到烧瓶内的水再次沸腾,这是由于浇上冷水后,瓶内的水蒸气

(8) 应用交流 妈妈在煮饺子时,水沸腾后通常会往锅里加入半碗冷水,使其停止沸腾,当水再次沸腾一小会儿后再加冷水反复几次之后饺子就煮熟了。用纵轴表示水温,横轴表示加热时间,下列能大致画出水温随时间变化情况的是

【拓展设问】
(9) 若将装有热水(尚未沸腾)的试管,悬放在正在加热沸腾的烧杯的水中,则试管中的水
(10) 新考法 本次实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学们猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学们的猜想,你的操作方法是
【基础设施问】
(1) 器材安装 如图1所示,图中有错误的是
温度计的玻璃泡碰到了容器底
,接下来合理的操作是将温度计向上调整
。组装实验装置时,需要
(填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯,这样操作的主要目的是用酒精灯外焰进行加热
。装置中硬纸板的主要作用有避免温度计的玻璃泡碰到烧杯侧壁(或防止沸腾时水溅出来、减少热量散失以缩短实验时间,合理即可)
(答出一条即可)。(2) 实验时应向烧杯中注入适量的
温水
(填“冷水”或“温水”),加热至沸腾。在实验中记录的实验数据如表所示,其中第1 min时温度计的示数如图2所示,此时水的温度是92
℃。(3) 数据分析 分析表格中的数据可知水的沸点是
98
℃,此时当地的气压低于
(填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压。(4) 数据处理 请根据表中的数据在图3中画出水在沸腾前后温度随时间变化的图像。
(5) 由实验数据可知,水沸腾时,继续加热,水的温度
不变
。【能力设问】
(6) 图像分析 如图4所示是甲、乙两位同学在实验过程中绘制的图像,由图像可知,乙同学将水加热至沸腾的时间明显较长,原因可能是
乙同学用的水量比甲同学用的水量多(合理即可)
。(7) 水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾,用橡皮塞塞住瓶口,把烧瓶倒置并向瓶底浇上冷水,如图5所示,会看到烧瓶内的水再次沸腾,这是由于浇上冷水后,瓶内的水蒸气
液化
(填物态变化名称),瓶内气压减小
(填“增大”“减小”或“不变”),水的沸点降低
(填“升高”“降低”或“不变”)。(8) 应用交流 妈妈在煮饺子时,水沸腾后通常会往锅里加入半碗冷水,使其停止沸腾,当水再次沸腾一小会儿后再加冷水反复几次之后饺子就煮熟了。用纵轴表示水温,横轴表示加热时间,下列能大致画出水温随时间变化情况的是
A
(填字母)。【拓展设问】
(9) 若将装有热水(尚未沸腾)的试管,悬放在正在加热沸腾的烧杯的水中,则试管中的水
不能
(填“能”或“不能”)沸腾,原因是试管内的水达到沸点后无法继续吸热
。有同学在上述烧杯中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点升高
(填“升高”“降低”或“不变”)了。(10) 新考法 本次实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学们猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学们的猜想,你的操作方法是
将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
。答案
(1)温度计的玻璃泡碰到了容器底 将温度计向上调整 需要 用酒精灯外焰进行加热 避免温度计的玻璃泡碰到烧杯侧壁(或防止沸腾时水溅出来、减少热量散失以缩短实验时间,合理即可)
(2)温水 92
(3)98 低于
(4)
(5)不变
(6)乙同学用的水量比甲同学用的水量多(合理即可)
(7)液化 减小 降低
(8)A
(9)不能 试管内的水达到沸点后无法继续吸热 升高
(10)将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
解析
【分析】
本题围绕“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验展开,需结合实验器材使用规则、实验操作要点、沸腾规律、沸点与气压的关系等知识点逐一分析:
1. 器材安装:明确温度计正确使用要求,组装装置时需利用酒精灯外焰加热,硬纸板可减少热量散失;
2. 实验操作:用温水缩短加热时间,读取温度计示数需结合图像判断;
3. 数据分析:水沸腾时温度不变,该温度为沸点,沸点与气压相关,气压越低沸点越低;
4. 现象与图像分析:加热时间长的原因可能是水量多;浇冷水会改变瓶内气压进而影响沸点;加冷水时水温会先降后升;试管内水沸腾需满足达到沸点且持续吸热;验证温度计差异需控制温度相同的环境。
【解析】
(1) 图中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,属于错误操作;应将温度计向上调整,使玻璃泡浸没在水中且不接触容器底/壁;组装实验装置时需要点燃酒精灯,目的是利用酒精灯外焰加热(外焰温度最高);硬纸板的作用是减少热量散失,缩短实验时间(或防止水溅出等,合理即可)。
(2) 实验时注入温水可缩短加热至沸腾的时间;第1min时,结合图像可知温度计示数为92℃。
(3) 水沸腾时温度保持不变,由图像可知温度不变时为98℃,即沸点为98℃;1标准大气压下水的沸点为100℃,气压越低沸点越低,故此时当地气压低于1个标准大气压。
(4) 根据表格数据,在图中对应时间和温度的位置描点,再用平滑曲线连接各点即可得到温度随时间变化的图像。
(5) 由实验数据可知,水沸腾时继续加热,温度保持不变。
(6) 乙同学加热时间长,可能是乙同学所用的水的质量比甲同学多(或酒精灯火焰较小等,合理即可)。
(7) 向瓶底浇冷水,瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内气压减小,水的沸点随气压减小而降低,所以水再次沸腾。
(8) 水沸腾后加冷水,水温会下降,再次加热时水温又上升,对应图像A。
(9) 试管中的水不能沸腾,因为试管内的水达到沸点后,无法继续从烧杯中的水吸热;加入食盐后,烧杯中水的沸点升高,试管内的水可继续吸热,说明加入食盐后水的沸点升高。
(10) 要验证温度计是否有差异,需将三支温度计放入同一杯沸水中,观察示数是否相同,若示数不同则是温度计本身的问题。
【答案】
(1) 温度计的玻璃泡碰到了容器底;将温度计向上调整;需要;用酒精灯外焰进行加热;减少热量散失(合理即可)
(2) 温水;92
(3) 98;低于
(4)
(5) 不变
(6) 乙同学用的水量比甲同学用的水量多(合理即可)
(7) 液化;减小;降低
(8) A
(9) 不能;试管内的水达到沸点后无法继续吸热;升高
(10) 将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
【知识点】
水的沸腾特点;沸点与气压的关系;温度计的使用
【点评】
本题全面考查“探究水沸腾特点”实验的核心内容,涵盖器材安装、实验操作、数据分析、现象解释及拓展应用,综合性强,需学生掌握沸腾规律、沸点与气压的关系等基础知识点,同时具备分析实验现象的能力。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验展开,需结合实验器材使用规则、实验操作要点、沸腾规律、沸点与气压的关系等知识点逐一分析:
1. 器材安装:明确温度计正确使用要求,组装装置时需利用酒精灯外焰加热,硬纸板可减少热量散失;
2. 实验操作:用温水缩短加热时间,读取温度计示数需结合图像判断;
3. 数据分析:水沸腾时温度不变,该温度为沸点,沸点与气压相关,气压越低沸点越低;
4. 现象与图像分析:加热时间长的原因可能是水量多;浇冷水会改变瓶内气压进而影响沸点;加冷水时水温会先降后升;试管内水沸腾需满足达到沸点且持续吸热;验证温度计差异需控制温度相同的环境。
【解析】
(1) 图中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,属于错误操作;应将温度计向上调整,使玻璃泡浸没在水中且不接触容器底/壁;组装实验装置时需要点燃酒精灯,目的是利用酒精灯外焰加热(外焰温度最高);硬纸板的作用是减少热量散失,缩短实验时间(或防止水溅出等,合理即可)。
(2) 实验时注入温水可缩短加热至沸腾的时间;第1min时,结合图像可知温度计示数为92℃。
(3) 水沸腾时温度保持不变,由图像可知温度不变时为98℃,即沸点为98℃;1标准大气压下水的沸点为100℃,气压越低沸点越低,故此时当地气压低于1个标准大气压。
(4) 根据表格数据,在图中对应时间和温度的位置描点,再用平滑曲线连接各点即可得到温度随时间变化的图像。
(5) 由实验数据可知,水沸腾时继续加热,温度保持不变。
(6) 乙同学加热时间长,可能是乙同学所用的水的质量比甲同学多(或酒精灯火焰较小等,合理即可)。
(7) 向瓶底浇冷水,瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内气压减小,水的沸点随气压减小而降低,所以水再次沸腾。
(8) 水沸腾后加冷水,水温会下降,再次加热时水温又上升,对应图像A。
(9) 试管中的水不能沸腾,因为试管内的水达到沸点后,无法继续从烧杯中的水吸热;加入食盐后,烧杯中水的沸点升高,试管内的水可继续吸热,说明加入食盐后水的沸点升高。
(10) 要验证温度计是否有差异,需将三支温度计放入同一杯沸水中,观察示数是否相同,若示数不同则是温度计本身的问题。
【答案】
(1) 温度计的玻璃泡碰到了容器底;将温度计向上调整;需要;用酒精灯外焰进行加热;减少热量散失(合理即可)
(2) 温水;92
(3) 98;低于
(4)
(5) 不变
(6) 乙同学用的水量比甲同学用的水量多(合理即可)
(7) 液化;减小;降低
(8) A
(9) 不能;试管内的水达到沸点后无法继续吸热;升高
(10) 将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
【知识点】
水的沸腾特点;沸点与气压的关系;温度计的使用
【点评】
本题全面考查“探究水沸腾特点”实验的核心内容,涵盖器材安装、实验操作、数据分析、现象解释及拓展应用,综合性强,需学生掌握沸腾规律、沸点与气压的关系等基础知识点,同时具备分析实验现象的能力。
【难度系数】
0.6
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