试题

题目:
为了探究水和酒精的混合物在遇冷凝固过程中的物理规律,小娟设计并完成了一个实验,将水和酒精混合后放入冰箱的冷冻室后,每隔2分钟用温度计测一次温度,他把观察到的现象与温度值记录如下:(标准大气压下:固态酒精的熔点-117℃、酒精的沸点为78℃)
温度/℃ 4 2 0 -2 -4 -6 -6 -6 -6 -8
状态 液固 液固 液固
(1)此混合物的凝固点是
-6℃
-6℃
,晶体的凝固条件为
达到凝固点
达到凝固点
并且还要继续
放热
放热

(2)北方寒冷的冬天,有经验的司机常向汽车发动机水箱的冷却水里加一些酒精,这是因为
酒精和水的混合溶液的凝固点比水低
酒精和水的混合溶液的凝固点比水低

(3)现要将酒精和水混合溶液的两种物质分离,可采用
加热
加热
的方法使酒精先分离出,这是因为两种物质的
沸点
沸点
不同.
答案
-6℃

达到凝固点

放热

酒精和水的混合溶液的凝固点比水低

加热

沸点

解:(1)从表中数据可知:温度保持不变的温度是-6℃,故该混合物的凝固点是-6℃;晶体凝固的条件是:温度达到凝固点,继续放热.
(2)给水箱中加入适量的酒精,这是因为酒精和水的混合溶液的凝固点比水低,可以降低混合液的凝固点,使混合液不至于凝固而胀破水箱.
(3)可以利用酒精和水沸点不同的特点进行分馏.对混合物加热,并使其温度保持略高于78℃,由于酒精的沸点是78℃,所以酒精不断变成气态由混合液中逸出,把这种酒精蒸气收集起来再冷凝,就可使水和酒精分开.
故答案为:(1)-6℃;到达凝固点;放热;(2)酒精和水的混合溶液的凝固点比水低;(3)加热;沸点.
考点梳理
熔化和凝固的探究实验.
(1)温度保持不变的温度即为此混合物的凝固点,晶体凝固的条件有两个:温度达到凝固点,继续放热;两者缺一不可.
(2)严寒的冬天,空气的温度低于0℃,此时水就会凝固;水凝固时,体积变大,可能就会胀坏水箱;
酒精的凝固点是-117℃,给水箱中加入酒精可以降低水的凝固点,使水不至于凝固.
(3)利用酒精和水沸点不同来分离,因为酒精的沸点是78℃,故可以把混合物的温度加热到略高于78℃,此时酒精会沸腾成为酒精的蒸气,就和水分离开了.
本题充分利用了不同液体的沸点不同来分享混合液体,得知答案后本题很好理解,但学生解题时限于思维局限,很多同学可能一时想不到此方法.此题还考查凝固点的应用,是一道理论联系实际的题,是物理知识在生活中的应用.
探究型实验综合题.
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