20.「2026河北保定期中,★★☆」(7分)小明探究水在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲所示。

(1)实验时,用酒精灯对水加热,烧杯上方有“白气”产生,这是
(2)水温升高到$90°\mathrm{C}$开始计时,$6\ \mathrm{min}$后水沸腾,此时观察到的现象应为图乙中的
实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,由图像可知:水在沸腾前,温度升高;沸腾后,温度
(3)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议:
(4)小明还想探究沸腾的水能否将试管中的水加热至沸腾,他取了同样的水倒入试管,利用如图丁所示的装置进行实验,水温升高到$86°\mathrm{C}$开始计时,得到如表所示的数据。试管中的水


| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 温度/℃ | 86 | 89 | 92 | 95 | 98 | 99 | 99 | 99 |
(1)实验时,用酒精灯对水加热,烧杯上方有“白气”产生,这是
液化
(填物态变化名称)现象。(2)水温升高到$90°\mathrm{C}$开始计时,$6\ \mathrm{min}$后水沸腾,此时观察到的现象应为图乙中的
A
(选填“A”或“B”)。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,由图像可知:水在沸腾前,温度升高;沸腾后,温度
保持不变
。(3)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议:
减少水的质量(答案合理即可)
。(4)小明还想探究沸腾的水能否将试管中的水加热至沸腾,他取了同样的水倒入试管,利用如图丁所示的装置进行实验,水温升高到$86°\mathrm{C}$开始计时,得到如表所示的数据。试管中的水
不能
(选填“能”或“不能”)沸腾,原因是试管中的水温度能达到沸点,但无法继续吸热
。| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 温度/℃ | 86 | 89 | 92 | 95 | 98 | 99 | 99 | 99 |
答案
20.答案 (1)液化 (2)A 保持不变 (3)减少水的质量(答案合理即可) (4)不能 试管中的水温度能达到沸点,但无法继续吸热
解析 (1)烧杯上方有“白气”产生,“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液化现象。(2)水沸腾后,在水的表面和内部同时产生大量水蒸气,底部气泡上升过程中,会不断有水蒸气进入,气泡会由小变大,此时观察到的现象应为图乙中的 A。由图丙可知,水在沸腾前,持续吸热,温度升高;沸腾后,持续吸热,温度保持在 99 ℃不变。(3)为了节省时间,可提高水的初温或减少水的质量。(4)烧杯中的水和试管中的水温度都能达到沸点,但试管中的水温度达到沸点后无法继续吸热,所以试管中的水不能沸腾。
解析 (1)烧杯上方有“白气”产生,“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液化现象。(2)水沸腾后,在水的表面和内部同时产生大量水蒸气,底部气泡上升过程中,会不断有水蒸气进入,气泡会由小变大,此时观察到的现象应为图乙中的 A。由图丙可知,水在沸腾前,持续吸热,温度升高;沸腾后,持续吸热,温度保持在 99 ℃不变。(3)为了节省时间,可提高水的初温或减少水的质量。(4)烧杯中的水和试管中的水温度都能达到沸点,但试管中的水温度达到沸点后无法继续吸热,所以试管中的水不能沸腾。
解析
【分析】
本题围绕水沸腾实验展开,需逐个分析各小问:(1)“白气”是液态小水滴,由水蒸气遇冷形成,对应物态变化类型;(2)水沸腾时气泡上升的特点、沸腾的温度变化规律;(3)缩短水加热至沸腾时间的可行措施;(4)沸腾的两个条件(达沸点、持续吸热),结合试管与烧杯内水的热传递情况判断能否沸腾。
【解析】
(1)烧杯上方的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象;
(2)水沸腾时,内部不断汽化产生大量水蒸气,气泡上升过程中体积逐渐变大,对应图乙中的A;由实验图像可知,水沸腾后持续吸热,温度保持不变;
(3)缩短加热时间可从减少热量消耗、减少水的质量等角度出发,合理建议如减少水的质量、提高水的初温、给烧杯加盖等;
(4)沸腾需要满足两个条件:达到沸点、持续吸热。烧杯中的水沸腾时温度保持沸点不变,试管中的水虽能达到沸点,但因与烧杯内水温度相同,无法继续吸收热量,故不能沸腾。
【答案】
(1)液化 (2)A;保持不变 (3)减少水的质量(合理即可) (4)不能;试管中的水温度能达到沸点,但无法继续吸热
【知识点】
液化现象;水的沸腾特点;沸腾的条件
【点评】
本题为水沸腾实验的综合考查题,涉及物态变化、沸腾规律与条件等核心知识点,注重实验现象的分析与应用,是初中热学的基础实验题型,需掌握实验细节和相关概念。
【难度系数】
0.6
本题围绕水沸腾实验展开,需逐个分析各小问:(1)“白气”是液态小水滴,由水蒸气遇冷形成,对应物态变化类型;(2)水沸腾时气泡上升的特点、沸腾的温度变化规律;(3)缩短水加热至沸腾时间的可行措施;(4)沸腾的两个条件(达沸点、持续吸热),结合试管与烧杯内水的热传递情况判断能否沸腾。
【解析】
(1)烧杯上方的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象;
(2)水沸腾时,内部不断汽化产生大量水蒸气,气泡上升过程中体积逐渐变大,对应图乙中的A;由实验图像可知,水沸腾后持续吸热,温度保持不变;
(3)缩短加热时间可从减少热量消耗、减少水的质量等角度出发,合理建议如减少水的质量、提高水的初温、给烧杯加盖等;
(4)沸腾需要满足两个条件:达到沸点、持续吸热。烧杯中的水沸腾时温度保持沸点不变,试管中的水虽能达到沸点,但因与烧杯内水温度相同,无法继续吸收热量,故不能沸腾。
【答案】
(1)液化 (2)A;保持不变 (3)减少水的质量(合理即可) (4)不能;试管中的水温度能达到沸点,但无法继续吸热
【知识点】
液化现象;水的沸腾特点;沸腾的条件
【点评】
本题为水沸腾实验的综合考查题,涉及物态变化、沸腾规律与条件等核心知识点,注重实验现象的分析与应用,是初中热学的基础实验题型,需掌握实验细节和相关概念。
【难度系数】
0.6
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