为了从酒精和水的混合溶液中分离水和酒精,张明同学依据已学过的知识,提出了一种方案.依据水和酒精凝固点不同可将水和酒精分开.为此,他利用家中电冰箱的冷冻室做了如下实验-物理
题文
为了从酒精和水的混合溶液中分离水和酒精,张明同学依据已学过的知识,提出了一种方案.依据水和酒精凝固点不同可将水和酒精分开.为此,他利用家中电冰箱的冷冻室做了如下实验:他将配有不同比例的水和酒精的混合物放入冷冻室中,并用温度计监测混合液的温度,定时观察,他所测的数据和观察到的现象如下表:
(1)请你仔细看一看表中的数据和记录的现象,张明同学是否能将水和酒精从混合液中分开? (2)在水中添加酒精对水的凝固点有何影响? (3)这个结论在实际中有何应用? |
答案
答:(1)从表格中知水和酒精的混合液从-4~-8℃还没凝固.故不能水和酒精从混合液中分开. (2)在水中添加酒精后,会使水的凝固点降低 (3)寒冷地区汽车循环水中加少量酒精可以防止循环水在低温下结冰. |
据专家权威分析,试题“为了从酒精和水的混合溶液中分离水和酒精,张明同学依据已学过的..”主要考查你对 沸腾及沸腾的特点,凝固的规律及其特点 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
沸腾及沸腾的特点凝固的规律及其特点
考点名称:沸腾及沸腾的特点
沸腾:
(1)定义:在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象
(2)沸腾的条件:温度必须达到沸点;需要不断吸热
(3)液体沸腾的特点:在沸腾的过程中,液体继续吸热,但温度保持不变。各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点
(4)气压与沸腾的关系:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。- 探究“水的沸腾”的实验:
探究目的:观察水沸腾时的现象和水沸腾时的温度情况
提出问题:
1.水在沸腾时有什么特征?
2.水沸腾后如果继续吸热,是不是温度会越来越高?
猜想与假设:_____________________________________
实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒表.实验装置如图:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒表。实验装置如图
实验步骤:
1.按装置图安装实验仪器;
.2.用酒精灯给水加热并观察;
3.当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,并观察水的沸腾现象;
4.完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。
实验记录:
分析数据:
实验结论:
1.沸腾是在一定温度下,在液体表面和内部同时行的剧烈的汽化现象;
2.水在沸腾时温度不变,这个温度叫做沸点。 - 水沸腾现象及注意问题的解决方法:
l. 实验装置
2.实验现象:
(1)沸腾前,在水中出现小的气泡,随水温升高而变大,上升过程中温度降低.体积收缩变小,未到液面就消失,同时,水温持续上升;
(2)沸腾时水中形成大量的气泡,上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,沸腾后,水继续吸收热量但温度始终保持不变。
3.注意事项:
(1)实验中尽可能取较少的温水进行实验,且最好在烧杯上加一个盖,这样可以减少加热时间
(2)实验中若测出水的沸点不是100℃,可能是温度计存在质量问题或受大气压影响。
考点名称:凝固的规律及其特点
- 晶体凝固时的温度特点:放出热量,温度不变;
非晶体凝固时的温度特点:放出热量,温度不断降低
晶体凝固的条件是:①温度要达到凝固点;②继续向外放热
注意:同种晶体的熔点与凝固点是相同的。
晶体和非晶体凝固时的温度变化曲线(如图所示) - 数形结合法在晶体熔化(凝固)过程中的运用
在物理中常采用数学图像方法,把物理现象或物理量之间的关系表示出来。如用温度一时间图像表达物态变化中熔化、凝固、沸腾的特点。涉及的图像有晶体(或非晶体)熔化图像、凝固图像、水的沸腾图像等。图像法具有直观、形象、简捷和概括力强的独特优点。它能将物理情景、物理过程、物理状态以直观的方式呈现在我们面前。
例下表是研究冰熔化时记录的实验数据。
(1)在图中作出冰的熔化图像;
(2)从表中可以看出,冰的熔点是____;
(3)冰熔化过程经历了____min;
(4)从计时开始,经过12mid,冰的温度是____,状态是____。
解析:作图时,步骤是先描点再连线;在8~ 16min时,冰的温度保持0℃不变,故其熔点为0℃;熔化过程经历了8min;由表知,从计时开始,经过12min,冰的温度为0℃,此时冰已持续熔化了4min,但并未熔化完,故为固液共存状态。
答案:(1)冰的熔化图像如图所示
(2)0℃ (3)8 (4)0℃;固液共存状态
图像法描述晶体与非晶体的熔化和凝固过程