熔点沸点的应用和熔化凝固沸腾的条件

熔点沸点的应用和熔化凝固沸腾的条件一、方法解析1.熔点（凝固点）是物质固态和液态的分界点；沸点是物质液态和气态的分界点；温度在熔点和沸点之间，物质处于液态。2.熔化条件：（固体）温度上升到熔点且继续吸热；凝固条件：（液体）温度下降到凝固点且继续放热；沸腾条件：（液体）温度上升到沸点且继续吸热。二、例题讲解析题型一：制合金问题1.将不同金属在同一容器中加热，让它们培化并混合，冷凝后可以得到合金，这是制取合金的一种方法。下表提供了几种金属的熔点和沸点数据，则下列合金中，不能用该方法制取的是（）金属镁铝铜铁熔点64966010831535沸点1090246725672750A.铝镁合金B.镁铁合金C.铁铜合金D.铜铝合金解析：A.由镁的熔点649℃，沸点1090℃，铝的熔点为660℃，沸点2467℃，则温度高于660℃而低于1090℃时，金属不会汽化，可利用此法制取铝镁合金，故A不符合题意；B.由铁的熔点为1535℃，镁的熔点和沸点分别为649℃、1090℃，显然铁熔化时镁已经汽化，所以不可采用此法制取镁铁合金，故B符合题意；C.由铁的熔点为1535℃，沸点2750℃，铜的熔点为1083℃，沸点2567℃，则温度高于1535℃而低于2567℃时，金属不会汽化，可制取铜铁合金，故C不符合题意；D.由铜的熔点为1083℃，沸点2567℃，铝的熔点为660℃，沸点2467℃，则温度高于1083℃而低于2467℃时，金属不会汽化，所以可利用此法制取铝铜合金，故D不符合题意。题型二：选择温度计问题2.我国有的地区夏天温高达40℃，有的地区冬天温低于50℃以下。在我国各个地区都能测量气温的温度计是（）物质水水银酒精乙醚熔点039117114沸点1003577835A.酒精温度计B.乙醚温度计C.水温度计D.水银温度计解析：我国寒冷地区的气温会达到50℃，低于水银的凝固点39℃和水的凝固点0℃，故CD错误；有的地区气温超过40℃，超过了乙醚的沸点，故B错误。我们各地区气温最高不会超过78℃，最低也不会低于117℃，故酒精在我国各个地区不会凝固成固态，也不会沸腾变成气态，故A正确。题型三：分离物质3.通常情况下，液态氧的沸点是183℃，液态氮的沸点是196℃，液态氦的沸点是268.9℃，利用液态空气提取气体时，随着温度的升高，最先分离的是________。解析：液态空气温度升高后，温度首先达到沸点较低的液态物质，即液态氦，故液态氦先沸腾为气态，故先得到氦气。4.通常情况下，液态氧的沸点是183℃，液态氮的沸点是196℃，液态氦的沸点是268.9℃，利用液化空气的方法提取气体时，随着温度的降低，最先得到的是________。解析：沸点越低的气体，在由液体转化成气体时，越易变成气体，而沸点越高的气体，在由气体转化成液体时，越易变成液体，通过比较三种气体的沸点，氧气的沸点最高，由气体变成液体时，温度降到183℃时，首先液化分离出来的是氧气。题型四：熔化、凝固、沸腾的条件5.保温瓶中盛有半瓶温度为0℃的水，现将温度为3℃的一小块冰投入水中并塞上瓶塞，这时将发生的现象是（）A.水的温度不变，冰的温度也不变B.水的温度降低，冰的温度升高C.水的质量减小，冰的质量增加D.冰和水质量都不变解析：因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，3℃的冰块吸热后温度升高，0℃的水放热后，温度不变，凝固成0℃的冰，水的质量减小，冰的质量增加，故ABD错误，C正确。6.如图所示，实验小组的同学在烧杯和试管里均盛有碎冰块（试管不接触烧杯底及侧壁），放在酒精灯上加热来探究冰的熔化和沸腾现象。当烧杯中的碎冰有一半熔化时，试管中的碎冰________熔化；当烧杯和试管中的冰全部熔化成水后，烧杯中的水沸腾时，试管中的水________沸腾。（均选填“会”或“不会”）解析：冰是晶体，若给烧杯中的冰加热时，烧杯中的冰会熔化，但在冰的熔化过程中，温度为0℃保持不变，所以试管中的冰能达到熔点0℃，但试管中的冰和烧杯中的冰的温度相同，试管中的冰不能从烧杯中继续吸热，所以不能容化；当大烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；小试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能吸收热量，所以不会沸腾。三、针对训练题型一：制合金问题7.将两种或多种金属（或金属与非金属）在同一容器中加热使其成为液体后再熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金，这是制取合金的常用方法之一，表中是一个标准大气压下部分金属的沸点，试根据数据判断（加热条件可满足），下列说法中正确的是（）A.660℃的铝主要是固态B.铁块掉入大量的铜水中一定会熔化C.采用上述方法制取的合金种类理论上共计有7种D.不宜采用上述方法制取的合金是镁铜合金解析：A.由表格数据可知，铝的熔点为660℃，温度为660℃时，铝可能处于固态，也可能处于液态，还可能处于固液共存态，故A错误；B.由表格数据可知，铁的熔点为1535℃，铜的熔点为1083℃，沸点为2467℃，铁的熔点高于铜的熔点，高于铜的沸点，所以铁块掉入大量的铜水中可能熔化，也可能不熔化，故B错误；C.制合金的过程是需要将两种或多种金属都熔化成液态，然后进行熔合，待冷却后就得到了合金，由表格中数据分析，可制成合金的理论上有：镁铝、镁铜、铝铜、铝铁、铜铁、镁铝铜、铝铜铁共七种合金；D.由表格数据可知，铁的熔点为1535℃，镁的熔点和沸点分别为649℃、1090℃；因为铁的熔点高于镁的沸点，所以铁熔化时镁已经汽化，所以不可采用此方法制取镁铁合金；而铜的熔点为1083℃，高于镁的熔点低于镁的沸点，温度在1083℃~1090℃之间可以得到镁铜混合液体，所以能够制成镁铜合金；故D错误。8.如表是部分金属的熔点和沸点：如按表所提供的数据判断，下列说法中不正确的（）A.水银在常温下是液态的B.不能用铝锅来熔化铜块C.用放在一个容器内加热熔化混合后再冷却的方法可以得到镁铝合金D.用放在一个容器内加热熔化混合后再冷却的方法可以得到钨铁合金解析：A.由表格中数据可知，水银的熔点为39℃，常温为25℃左右，因此在常温下此时水银是液态的，故A正确；B.由表格中数据可知，铝的熔点为660℃，而铜的熔点为1083℃，铜的熔点远远高于铝的熔点，因此不能用铝锅来熔化铜块，故B正确；C.由表格中数据可知，镁的熔点为649℃，沸点为1090℃，铝的熔点为660℃，沸点为2467℃，当温度达到它们的熔点时，两种物质并没有达到沸点，因此可以使用加热熔化混合后再冷却的方法得到镁铝合金，故C正确；D.由表格中数据可知，钨的熔点为3410℃，铁的熔点为1525℃，沸点为2750℃，当温度到达钨的熔点时，铁已经汽化，因此不能使用加热熔化混合后再冷却的方法得到钨铁合金，故D错误。题型二：选择温度计问题9.下表列出了几种物质的熔点和沸点（都在标准大气压下），如果用这几种物质做温度计的测温物质来制造温度计。（1）若要测铅的熔化温度，应选____________；（2）若要测固态甲苯的熔化温度,应选______________；（3）若要测萘的熔化温度，应选____________。解析：（1）铅的熔点为328℃，在給出的几种物质中，只有水银的沸点高于铅的熔点，故应该选用水银温度汁；（2）固态甲苯的熔点为95℃，在给出的几种物质中，只有酒精的凝固点低于固态甲苯的熔点，故立选用酒精温度汁；（3）萘的熔点为80.5℃，在给出的几种物质中，只有水银和甲苯的沸点高于萘的熔点，故应该选用水银或甲苯温度汁。题型三：分离物质10.2022年6月天行一号实验卫星由快舟一号甲运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示，为了减小运载火箭的体积，常采用__________的方法使气态氢、氧________（填物态变化名称）后分别储存在一个标准大气压下，液态氢、液态氧的沸点分别是253℃、183℃，若从液态空气中提取这两种气体，最先被分离出来的是__________。解析：使气体液化的方法有两种：一是降低温度，二是压缩体积，火箭中的氢、氧燃料是采用压缩体积的方法使态氢、氧液化后储存在燃料室中。由题意可知，液态氢、液态氧的沸点分别是263℃、183℃，液态氢的沸点更低，在升温时更容易汽化分离。11.如表所示是一些液态气体在标准大气压下的沸点，当温度逐渐升高，气体会从液态变成气态请你判断若利用液化空气提取氧气、氮气和氦气时，随着温度的升高，三种气体被分离出来的顺序依次为_______气、______气、______气。标准大气压下液体的沸点解析：当温度逐渐升高，液态空气变成气态，该物态变化叫汽化，沸点低的液体先达到沸点，先汽化，氦气的沸点低，先汽化，所以首先分离出来的气体是氦气，接着是氮气，最后是氧气。12.根据下表给出的信息，所得结论正确的是（）A.215℃时，氧是液态，氢是气态，氮是固态B.沸点低的物质熔点也低C.采用空气降温液化的办法，首先分离出来的是氢D.因为这三种物质的沸点、熔点都极低，因此它们极易沸腾、凝固解析：A.215℃时高于氧的熔点，低于沸点，故是液态；215℃时高于氢的熔点和沸点，是气态；215℃时低于氮的熔点更低于沸点，故是固态，故A正确；B.由表中的数据知沸点低的物质熔点不一定低，故B错误；C.采用空气降温液化的办法，沸点高的氧首先分离出来，故C错误；D.沸点越低越容易沸腾，凝固点越低越难凝固，故D错误。题型四：熔化、凝固、沸腾的条件13.将冰水组成的混合物放在0℃的房间内，经过足够长的时间，发生的物态变化是（）A.水全部结成冰B.冰全部化为水C.水不结成冰，冰也不化为水D.以上三种情况都有可能解析：将温度为0℃的冰水混合物放到温度为0℃的房间里，冰水混合物与空气温度相同，它们之间不会发生热传递；对于冰来讲，温度虽达到熔点0℃，由于不能吸热，故冰不会熔化；对于水来讲，温度虽在其凝固点0℃，由于不能放热，故水不会凝固。故ABD错误，C正确。14.如图所示，将一支盛水的试管插入足够多的冰水混合物中，那么试管中的水（）A.很快就会结成冰B.只要经过足够长的时间，水肯定会结成冰C.在短时间内水不会结成冰D.时间再长水也不会结成冰解析：冰水混合物的温度是0℃，在这个温度下水无法结冰。因为晶体凝固的条件是，温度达到晶体凝固点，并能使晶体温度下降。15.如图所示，将装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间。把烧杯放在电冰箱的冷冻室内，过一段时间取出烧杯，发现烧杯中已经有一半的水结成了冰，此时小瓶中的水（）A.上部一半的水结冰B.下部一半的水结冰C.都已结冰D.都不结冰解析：烧杯里是冰水混合物，温度为0℃。要让小瓶里的水结冰，小瓶里的水在达到0℃后还必须被吸收掉凝固所需放出的热量，既然小瓶外面的水也是0℃，小瓶中水不能放热，所以不结冰。四、终极挑战