实验02 探究水沸腾前后温度变化的特点（原卷版）

实验02探究水沸腾前后温度变化的特点基础考点梳理1.实验目的：通过实验探究，知道水在沸腾过程中温度和状态变化的变化有什么特点。2.实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、停表（秒表）。（1）铁架台：用于组装实验。（2）酒精灯：用于加热。（3）石棉网：使烧杯受热均匀。（4）火柴：点燃酒精灯。（5）烧杯：乘装需要加热的物品。（6）温度计：测量温度。（7）中心有孔的纸板：盖于烧杯口，使温度升高更快。（8）停表：用于测量时间。3.实验前器材组装：在组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装。4.实验步骤步骤①安装实验仪器。步骤②用酒精灯给水加热并观察。步骤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。步骤④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。5.实验现象水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。6.实验结论水在沸腾过程中，继续加热，温度保持不变。6.实验补充沸腾定义：在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象叫沸腾。沸点：液体沸腾时的温度。沸腾条件：①达到沸点。②继续吸热。沸点与气压的关系：一切液体的沸点都是气压减小时降低，气压增大时升高。7.常考实验问题如图（1）图甲安装装置时顺序：自下而上；（2）酒精灯拿开后，沸腾继续，原因：石棉网有余热，水断续吸热；（3）石棉网作用：使烧杯底部受热均匀；（4）沸腾时水中气泡的情形是图乙中的A（选填“A”或“B”）；（5）图甲装置中的错误是温度计的玻璃泡与容器底接触；（6）为了让烧杯内的水尽快沸腾，你采取的方法是减少水的质量、提高水的初温；（7）图丙是小组同学根据实验数据绘制出的水的沸腾图象，由图象可知水沸腾时温度变化的特点是温度保持不变；（8）实验时不小心被水蒸气（选填“沸水”或“水蒸气”）烫伤，情况会更严重；（9）水沸腾后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，如图丁所示，用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，会出现的现象是水又重新沸腾；（10）由实验数据绘制出温度随时间变化的图象，如图丙所示。分析图象可知：水的沸点是97℃，你认为产生这一现象的原因是气压低于标准大气压；（11）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了节省加热时间；烧杯的纸盖上留有两个小孔，穿过温度计的那个孔作用：固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同，使水的沸点测量值更准确；若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔，会使里面气压增大，测出的水的沸点偏高。精选真题汇编1．（2023•湖北）青藏高原某地区学生利用如图装置探究水沸腾时温度变化特点，观察到水中形成的大量气泡上升、变大时，温度计的示数如图且不变。他们用橡胶塞塞住瓶口，发现水中气泡先减少再增多，温度计的示数升高至85℃后又保持不变。撤去酒精灯，水中气泡逐渐消失。下列有关此实验的说法错误的是（）A．实验中利用做功的方式改变水的内能 B．气泡上升过程中所受液体压强减小 C．此实验说明水沸腾时需要吸热，但温度不变 D．此实验可以解释高压锅的原理2．（2023•哈尔滨）关于“水沸腾规律”实验，下列描述不正确的是（）A．水沸腾时，大量气泡在水中生成，上升、变小 B．水沸腾时吸热且温度不变 C．水的沸点可能低于100℃ D．提高水的初温，可缩短实验时间3．（2023•滨州）如图所示是某小组“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置及根据实验数据绘制的图象，下列分析正确的是（）A．水不断冒出“白气”是沸腾现象 B．水沸腾时，水中上升的气泡由大变小 C．水沸腾时温度不变，不需要吸热 D．该实验地点的气压低于1标准大气压4．（2023•常州）如图甲所示为水的沸腾实验装置，水沸腾时，温度计的示数如图乙所示，为℃。此时大气压标准大气压。5．（2023•枣庄）小明用如图甲所示的实验装置探究水沸腾的特点，当水沸腾时，温度计的示数如图乙所示，由此可知水的沸点是℃，用酒精灯持续加热，水的温度。6．（2023•泰安）小华用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。用酒精灯给烧杯加热，当水温升高到90°时，每隔1min记录1次温度，同时观察水中发生的变化。7～10min观察到烧杯中水的变化情况如图乙所示，同时观察到烧杯上方出现“白气”。根据实验数据画出水沸腾时温度和时间的关系曲线，如图丙所示。根据以上现象和图象，完成下列问题：（1）水的沸腾是一种（选填“剧烈”或“缓慢”）的汽化现象。（2）水沸腾时，（选填“吸收”或“放出”）热量，温度（选填“升高”、“不变”或“降低”）。（3）“白气”形成时，（选填“吸收”或“放出”）热量。7．（2023•长春）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中：（1）某时刻温度计的示数如图所示为℃。（2）某同学观察到水沸腾时的现象：水中产生的大量气泡上升过程中体积，到水面破裂开来。（3）该实验中，能否用水银体温计代替图中的温度计测量沸水的温度？。8．（2023•威海）在探究了“水在沸腾前后温度变化的特点”实验后，小明又探究了不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。（1）小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度，实验原理为。（2）如图甲所示，使用温度计测量盐水的温度，错误的操作是。纠正错误后，小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水（ρ1＞ρ2＞ρ水）进行加热，其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。分析图象回答下面两个问题：（3）初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是，实验时大气压标准大气压。（4）两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾，吸收的热量更多（选填“盐水1”或“盐水2”），请结合本实验推理，如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变（选填“强”或“弱”）。9．（2023•临沂）a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点，所用实验装置如图甲所示，根据实验数据绘制的图象如图乙所示。（1）实验过程中，烧杯口出现的“白气”是（填物态变化名称）的结果。（2）由图象可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度。（3）进一步分析可知，组所用水的质量较小。（4）a、b两组所测水的沸点均不是100℃，这是由于（选填“实验误差”或“当地气压”）引起的。（5）对实验进行评估可知，b组将水加热至沸腾的时间过长，你给他们的合理化建议是：（填写一条即可）。10．（2023•丹东）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中：（1）在组装器材时，出现如图甲所示的情形，其中存在的错误是，此时应对（选填“A”或“B”）处进行调整。（2）器材调整好后，用酒精灯给烧杯中的水加热，某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为℃。（3）继续加热，当水温达到90℃时，每隔0.5min记录一次温度，根据记录的数据绘制了如图丙所示的图象。由图象可知此次实验中水的沸点是℃，由此可知当地当时的大气压（选填“高于”“低于”或“等于”）标准大气压。（4）为探究水沸腾的过程中是否需要吸热，应，观察水是否继续沸腾。11．（2023•黑龙江）如图甲所示，两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图像，如图乙所示，请你回答下列问题：（1）通过分析图像信息可知：实验时，大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压；（2）通过实验得到：水沸腾必须满足的条件是温度达到沸点，且不断；（3）不计热量损失，从开始加热到t0时刻，a、b两杯水吸收的热量分别为Qa和Qb，则QaQb（选填“大于”“小于”或“等于”）。12．（2023•烟台）在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中：（1）如图甲所示，在组装器材时，应先固定铁圈A还是铁圈B？。（2）调整好器材后，用酒精灯给水加热，在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在表格中，请根据表格数据在图乙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线。时间/min01234567温度/℃9092949698989898（3）由实验数据可以得到：水沸腾时的温度是℃，此时当地大气压（选填“高于”、“低于”或“等于”）1个标准大气压。（4）通过实验可以得出水在沸腾前、后温度变化的特点是什么？。13．（2023•新疆）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，需要的实验器材除烧杯、水、酒精灯、铁架台、秒表外，还需要的测量仪器是；水沸腾后，继续给水加热，水的温度（填“升高”或“不变”），气泡上升过程中，由于水不断（填“汽化”或“液化”），气泡内的水蒸气增多，同时气泡上升时压强减小，所以气泡在上升过程中体积逐渐变大。14．（2023•青海）为了“探究水在沸腾前后温度变化的特点”，同学们设计了以下探究实验，并结合生活经验，猜想如表1：表1：猜想沸腾前沸腾时甲吸收热量，温度升高继续吸热，温度升高乙吸收热量，温度升高继续吸热，温度不变（1）如图甲所示，同学们根据实验要求，按照（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序组装实验器材；（2）实验前期，每隔3min记录一次温度计的示数，当温度升高到88℃时，每隔1min记录一次温度计示数。某时刻温度计的示数如图甲所示，则该时刻的温度是℃，数据记录如表2所示，分析表2数据可知水的沸点是℃；表2：次数12345678910水的温度℃244360728690929292（3）如图乙所示，水沸腾时气泡在上升过程中的变化情况是。由此可以验证表1中猜想正确的是（选填“甲”或“乙”）；（4）实验结束后，发现本次实验时间过长，为了缩短实验时间请你为他们提一条合理的建议。15．（2023•盐城）小华做“观察水的沸腾”实验。（1）如图甲所示，组装器材时，先调整铁圈A的高度，确保用酒精灯的加热。接着将铁圈B向移动，调节温度计到恰当的位置。（2）每隔1min记录一次水的温度，第3min时温度计示数（如图乙所示）为℃，分析表格数据可知水的沸点为℃，图丙所示情形可能为表中第min时气泡上升的状态。时间/min012345678910…温度/℃90.092.393.896.197.198.098.098.098.098.0…（3）沸腾后撤去酒精灯，观察到的现象是水停止沸腾，说明沸腾需要持续。16．（2023•河北）小明按如图1所示装置探究水沸腾时温度变化的特点。（1）组装器材时，应按照（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。（2）当水温升高到93℃时，每隔1min记录一次温度填入下表，同时观察水中发生的现象。时间/min0123456温度/℃93959799999999根据实验现象和表中数据可知，水在沸腾时不断吸收热量但温度保持不变。烧杯中水的沸点是℃。（3）实验结束后，小明取下烧杯上的盖子，发现盖子上有水珠，请从物态变化的角度简要写出水珠的形成过程：。（4）若按图2所示装置用烧杯中的水为试管中的水加热，试管中的水（选填“能”或“不能”）沸腾。17．（2023•青岛）小海在劳动课实践中发现，水滴入热油锅中，油花四溅。为何会出现这种现象？小海用图甲所示装置进行如下探究。将温度计插入试管中，从水温达到90℃开始，每隔1min记录一次温度，直至水沸腾并持续加热一段时间。（1）小海根据实验数据，在坐标系中描出了相应的点，如图乙所示。①请你根据图乙中描出的点，画出水的温度随时间变化的图象。②根据绘制的图象，可知水的沸点是℃。（2）水沸腾时会产生大量的水蒸气，如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严重，这是因为水蒸气（填物态变化名称）成同温度的水会大量的热。（3）小海发现，当试管内的水沸腾时，烧杯中的食用油却没有沸腾，由此可知食用油的沸点比水的沸点，所以水滴入热油中会迅速汽化，引起油花四溅。18．（2023•呼和浩特）笑笑同学在做“探究水在沸腾时温度变化特点”的实验中，当水温超过80℃时每隔2min记录一次温度，如表所示：时间/min0246810水的温度/℃808692989898（1）水沸腾前某时刻温度计的示数如图甲所示，该时刻温度是℃；（2）水在持续沸腾过程中（选填“质量”或“温度”或“内能”）保持不变；（3）根据表格中的数据，在图乙的方格纸上画出水的温度随时间变化的图象。19．（2023•淮安）某兴趣小组利用一次性纸杯研究水沸腾前和沸腾时温度随时间变化的情况，装置如图甲所示。（1）实验中，应使用酒精灯的焰对纸杯加热。加热过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时的水温为℃。（2）当水温升高到90℃后，每隔30s记录一次温度计的示数，并将记录的数据绘制成如图丙所示的图像。由图像可知，沸腾时水的温度特点为。（3）水沸腾时有大量气泡产生，此时气泡中的主要成分是。（4）取下温度计，继续加热，在水烧干之前纸杯没有被烧坏，主要原因是水沸腾需要，使纸杯的温度低于着火点。20．（2023•沈阳）在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢？带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。（1）如图乙，在安装实验器材时，老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当，固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热，那么固定夹B高度“适当”的标准是。（2）用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时，记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的（填“a”或“b”）所示现象。（3）将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度﹣时间”关系图象，发现水在沸腾过程中，温度变化的特点是。（4）交流评估环节中，同学们提出了各自的观点，其中正确的有（填字母）。a.纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的b.用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源c.纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热21．（2023•阜新）如图所示是“探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验装置。（1）实验时所用的温度计是根据液体规律制成的，读取温度值时，正确的方法是（选填“A”“B”或“C”）。（2）实验中待水温接近90℃时每隔1min记录一次温度，待水沸腾后再记录四次，并填写在下表中。时间/min01234567温度/℃9092949698989898分析实验数据可知，水的沸点为℃，此时实验室的气压标准大气压（选填“大于”“等于”或“小于”）。实验中在烧杯口处看到大量“白气”，“白气”的形成是现象（填物态变化名称）。（3）若要缩短将水加热至沸腾的时间，请写出一种可行的办法：。22．（2023•山西）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，小兰和小伟用相同的实验装置（如图甲所示）进行了实验。（1）图甲装置中给烧杯加盖的目的是（答案合理即可）。（2）观察气泡可判断图甲中水处于（选填“沸腾前”或“沸腾时”）的状态。（3）小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图象分别如图乙中A、B所示。由图象可知，小兰和小伟所用水的质量大小关系是mAmB。23．（2023•营口）小建和小晨“探究水沸腾时温度变化特点”的实验（1）实验装置如图甲所示，其中有一处明显的错误是。（2）改正错误后，继续实验，某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为℃。（3）小建观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的散发到空气中。（4）图丙是根据实验数据绘制的水沸腾时温度变化的图像，分析图像可知：水在沸腾的过程中不断（选填“吸热”或“放热”），温度。（5）小晨利用原有器材，将装置中烧杯上方带孔的硬纸盖换成无孔硬纸盖，重新实验，发现水沸腾时的温度高于99℃，原因是水面上方气压（选填“变大”或“变小”）。24．（2023•深圳）如图所示，琴琴同学探究“水的沸腾与加热时间的关系”，水的质量为100g，实验过程中温度随时间变化的关系如下表。min00.511.52……12℃94？969798……98（1）当加热0.5min时，温度计示数如图乙，读数为℃；（2）根据示数研究得出水沸腾时的温度变化特征是：水沸腾时持续吸热，温度；（选填“升高”“降低”或“不变”）（3）琴琴同学实验过程中，水沸腾时的温度小于100℃，原因是；（4）如何减少加热时间，请给琴琴同学提个建议：；（5）水在1分钟内吸收的热量为J；（6）根据第（5）步进一步探究，水沸腾后继续加热了10分钟，水的质量少了4g，探究蒸发1克水吸收了多少热量？（忽略热量损失）25．（2023•攀枝花）在科学实践活动中，小明利用纸锅烧水来观察水的沸腾，如图甲所示。测温物质凝固点/℃沸点/℃水银﹣39357酒精﹣11778注：在一个标准大气压下（1）由上表可知，本实验应选用（选填“水银”或“酒精”）温度计。（2）水沸腾后，温度不再变化，温度计的示数如图乙所示，则水的沸点为℃。（3）为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热，可，观察水是否继续沸腾。（4）纸的着火点为183℃，酒精灯火焰温度可达500℃，纸锅却不会被点燃，其原因主要是：。26．（2023•四川）小杨同学在做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验时，用到的器材有铁架台、试管、温度计、秒表、石棉网等，如图甲所示。（1）在安装实验器材时，应按照（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。（2）实验中某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为℃。（3）根据实验中记录的数据，描绘出温度与时间的变化图像（如图丙所示），则水在沸腾的过程中不断吸热，温度（选填“升高”“降低”或“不变”）。（4）实验数据表明：实验所在地的大气压（选填“小于”或“大于”）1个标准大气压。27．（2023•宿迁）小明用图甲所示装置“探究水的沸腾特点”。（1）组装实验装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先调整（选填“烧杯”或“温度计”）的位置；（2）实验中，水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，第3min时温度计示数如图乙，读数是℃；时间/min0123456水的温度/℃909294989898（3）由实验数据可知，水在沸腾时的温度特点是；（4）观察到气泡如图丙所示，这是水沸腾（选填“前”或“时”）的现象。实验结束后撤去酒精灯，水还能继续沸腾一小会，这说明水沸腾时不需要吸热，这种判断是否正确：。28．（2023•牡丹江）【活化知识，还原生活】生活中常将牛奶放在热水中（即“水浴法”）加热，如图甲所示。小明想知道牛奶的沸点，实验装置如图乙所示。（1）实验中还需要添加的测量工具是。小明用酒精灯给牛奶加热，当温度接近90℃，每隔0.5min记录一次温度，数据如表所示。时间/min00.511.522.533.54温度/℃9092949698100100100100（2）牛奶沸腾时，内部涌出大量气泡，在表面堆积，不易破裂，需不断搅拌气泡。可见，牛奶的沸腾也是一种剧烈的现象。同时奶香四溢，这属于现象。（3）实验表明，牛奶在沸腾过程中，温度，用酒精灯持续加热，表明牛奶沸腾需要热量。（4）小明发现牛奶的沸点与水的沸