9. 提升题▶在探究碘的升华时,小华设计了如图5-4-3甲、乙所示的两种实验方案。

甲:用酒精灯直接加热 乙:用热水加热
图5-4-3
(1)已知酒精灯火焰的温度约600 ℃,在标准大气压下,碘的熔点为113 ℃。在小华设计的方案中,更合理的是
(2)乙方案采用水浴法加热,主要目的是
(3)为了进一步探究此类现象,小华用
干冰进行了如下实验:在烧杯中装入适量的水,往水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面上有大量“白气”,如图5-4-4所示。实验中,水中产生的大量气泡是由干冰

图5-4-4
甲:用酒精灯直接加热 乙:用热水加热
图5-4-3
(1)已知酒精灯火焰的温度约600 ℃,在标准大气压下,碘的熔点为113 ℃。在小华设计的方案中,更合理的是
乙
(选填“甲”或“乙”)方案,此方案可防止碘发生熔化
现象。(2)乙方案采用水浴法加热,主要目的是
控制温度
(选填“使物质受热均匀”或“控制温度”)。(3)为了进一步探究此类现象,小华用
干冰进行了如下实验:在烧杯中装入适量的水,往水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面上有大量“白气”,如图5-4-4所示。实验中,水中产生的大量气泡是由干冰
升华
形成的,水面上大量的“白气”是由水蒸气液化
形成的。图5-4-4
答案
(1) 更合理的是乙方案,此方案可防止碘发生熔化现象。
(2) 乙方案采用水浴法加热,主要目的是控制温度。
(3) 水中产生的大量气泡是由干冰升华形成的,水面上大量的“白气”是由水蒸气液化形成的。
(2) 乙方案采用水浴法加热,主要目的是控制温度。
(3) 水中产生的大量气泡是由干冰升华形成的,水面上大量的“白气”是由水蒸气液化形成的。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合物态变化的概念和实验设计的目的逐步分析:
1. 第(1)问:实验目的是探究碘的升华,升华是固态直接变为气态,需避免碘先发生熔化(熔化是固态变为液态)。已知酒精灯火焰温度约600℃,高于碘的熔点113℃,甲方案直接加热会让碘先熔化,无法探究升华;乙方案用热水加热,标准大气压下热水温度为100℃,低于碘的熔点,碘不会熔化,能直接升华,因此更合理,可防止碘熔化。
2. 第(2)问:乙方案采用水浴法,核心是控制温度不超过碘的熔点,避免碘熔化,因此主要目的是控制温度(针对本实验的特定目的,而非侧重受热均匀)。
3. 第(3)问:干冰是固态二氧化碳,放入水中后温度升高,直接由固态变为气态,即升华,形成水中的气泡;干冰升华吸热,使周围水蒸气温度降低,由气态变为液态小水滴,即液化,因此水面的“白气”是水蒸气液化形成的。
【解析】
(1) 碘的升华需固态直接变为气态,若温度达到熔点会先熔化。甲方案酒精灯温度(约600℃)高于碘的熔点(113℃),碘会熔化;乙方案热水温度(标准大气压下100℃)低于碘的熔点,碘不会熔化,能直接升华,故更合理,可防止碘熔化。
(2) 乙方案水浴法加热的主要目的是控制温度,避免碘达到熔点发生熔化,确保实验探究升华现象。
(3) 干冰(固态CO₂)遇热直接变为气态CO₂,即升华,形成水中的气泡;干冰升华吸热,使周围水蒸气遇冷液化成小水滴,即形成“白气”。
【答案】
(1) 乙;熔化
(2) 控制温度
(3) 升华;液化
【知识点】
升华、熔化、液化
【点评】
本题围绕碘升华实验和干冰的物态变化展开,考查物态变化的概念及实验设计的合理性,需明确升华的条件(避免熔化),区分不同物态变化的过程,是物态变化章节的基础应用题型,注重实验原理的理解。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合物态变化的概念和实验设计的目的逐步分析:
1. 第(1)问:实验目的是探究碘的升华,升华是固态直接变为气态,需避免碘先发生熔化(熔化是固态变为液态)。已知酒精灯火焰温度约600℃,高于碘的熔点113℃,甲方案直接加热会让碘先熔化,无法探究升华;乙方案用热水加热,标准大气压下热水温度为100℃,低于碘的熔点,碘不会熔化,能直接升华,因此更合理,可防止碘熔化。
2. 第(2)问:乙方案采用水浴法,核心是控制温度不超过碘的熔点,避免碘熔化,因此主要目的是控制温度(针对本实验的特定目的,而非侧重受热均匀)。
3. 第(3)问:干冰是固态二氧化碳,放入水中后温度升高,直接由固态变为气态,即升华,形成水中的气泡;干冰升华吸热,使周围水蒸气温度降低,由气态变为液态小水滴,即液化,因此水面的“白气”是水蒸气液化形成的。
【解析】
(1) 碘的升华需固态直接变为气态,若温度达到熔点会先熔化。甲方案酒精灯温度(约600℃)高于碘的熔点(113℃),碘会熔化;乙方案热水温度(标准大气压下100℃)低于碘的熔点,碘不会熔化,能直接升华,故更合理,可防止碘熔化。
(2) 乙方案水浴法加热的主要目的是控制温度,避免碘达到熔点发生熔化,确保实验探究升华现象。
(3) 干冰(固态CO₂)遇热直接变为气态CO₂,即升华,形成水中的气泡;干冰升华吸热,使周围水蒸气遇冷液化成小水滴,即形成“白气”。
【答案】
(1) 乙;熔化
(2) 控制温度
(3) 升华;液化
【知识点】
升华、熔化、液化
【点评】
本题围绕碘升华实验和干冰的物态变化展开,考查物态变化的概念及实验设计的合理性,需明确升华的条件(避免熔化),区分不同物态变化的过程,是物态变化章节的基础应用题型,注重实验原理的理解。
【难度系数】
0.5
10.小明同学在做物态变化的实验,如图5-4-5所示,将盛有冷水的烧瓶放在装有少量碘颗粒的烧杯口处,并将烧杯放在盛有热水的水槽中,很快,烧杯内的碘颗粒减少且出现红棕色的碘蒸气,过一会儿,烧瓶底部出现少量针状的碘晶体,这是

凝华
(填物态变化名称)现象,同时烧瓶内水的温度明显升高,该物态变化属于放
热过程。答案
烧瓶底部出现少量针状的碘晶体是凝华现象,该物态变化属于放热过程。
解析
【分析】
要解决该问题,需先明确碘的状态变化过程,结合物态变化的定义判断现象类型,再依据物态变化的吸放热规律分析。首先,烧杯中的碘颗粒(固态)受热直接变为碘蒸气(气态),是升华过程;随后烧瓶底部的碘蒸气(气态)遇冷,直接转变为固态的碘晶体,需判断该过程的物态变化名称及吸放热情况。
【解析】
1. 物态变化类型判断:烧瓶底部的碘晶体是由气态的碘蒸气直接变成固态形成的,物质从气态直接变为固态的过程叫做凝华,因此该现象是凝华现象。
2. 吸放热判断:凝华过程会向周围环境释放热量,所以烧瓶内的水吸收热量后温度明显升高,故该物态变化属于放热过程。
【答案】
凝华;放
【知识点】
凝华现象;物态变化的吸放热
【点评】
本题结合碘的物态变化实验,考查凝华的定义及吸放热特点,属于基础实验类题目,需学生掌握常见物态变化的类型和吸放热规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需先明确碘的状态变化过程,结合物态变化的定义判断现象类型,再依据物态变化的吸放热规律分析。首先,烧杯中的碘颗粒(固态)受热直接变为碘蒸气(气态),是升华过程;随后烧瓶底部的碘蒸气(气态)遇冷,直接转变为固态的碘晶体,需判断该过程的物态变化名称及吸放热情况。
【解析】
1. 物态变化类型判断:烧瓶底部的碘晶体是由气态的碘蒸气直接变成固态形成的,物质从气态直接变为固态的过程叫做凝华,因此该现象是凝华现象。
2. 吸放热判断:凝华过程会向周围环境释放热量,所以烧瓶内的水吸收热量后温度明显升高,故该物态变化属于放热过程。
【答案】
凝华;放
【知识点】
凝华现象;物态变化的吸放热
【点评】
本题结合碘的物态变化实验,考查凝华的定义及吸放热特点,属于基础实验类题目,需学生掌握常见物态变化的类型和吸放热规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
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