熔點(diǎn)沸點(diǎn)的應(yīng)用和熔化凝固沸騰的條件

熔點(diǎn)沸點(diǎn)的應(yīng)用和熔化凝固沸騰的條件一、方法解析1.熔點(diǎn)（凝固點(diǎn)）是物質(zhì)固態(tài)和液態(tài)的分界點(diǎn)；沸點(diǎn)是物質(zhì)液態(tài)和氣態(tài)的分界點(diǎn)；溫度在熔點(diǎn)和沸點(diǎn)之間，物質(zhì)處于液態(tài)。2.熔化條件：（固體）溫度上升到熔點(diǎn)且繼續(xù)吸熱；凝固條件：（液體）溫度下降到凝固點(diǎn)且繼續(xù)放熱；沸騰條件：（液體）溫度上升到沸點(diǎn)且繼續(xù)吸熱。二、例題講解析題型一：制合金問(wèn)題1.將不同金屬在同一容器中加熱，讓它們培化并混合，冷凝后可以得到合金，這是制取合金的一種方法。下表提供了幾種金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，則下列合金中，不能用該方法制取的是（）金屬鎂鋁銅鐵熔點(diǎn)64966010831535沸點(diǎn)1090246725672750A.鋁鎂合金B(yǎng).鎂鐵合金C.鐵銅合金D.銅鋁合金解析：A.由鎂的熔點(diǎn)649℃，沸點(diǎn)1090℃，鋁的熔點(diǎn)為660℃，沸點(diǎn)2467℃，則溫度高于660℃而低于1090℃時(shí)，金屬不會(huì)汽化，可利用此法制取鋁鎂合金，故A不符合題意；B.由鐵的熔點(diǎn)為1535℃，鎂的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為649℃、1090℃，顯然鐵熔化時(shí)鎂已經(jīng)汽化，所以不可采用此法制取鎂鐵合金，故B符合題意；C.由鐵的熔點(diǎn)為1535℃，沸點(diǎn)2750℃，銅的熔點(diǎn)為1083℃，沸點(diǎn)2567℃，則溫度高于1535℃而低于2567℃時(shí)，金屬不會(huì)汽化，可制取銅鐵合金，故C不符合題意；D.由銅的熔點(diǎn)為1083℃，沸點(diǎn)2567℃，鋁的熔點(diǎn)為660℃，沸點(diǎn)2467℃，則溫度高于1083℃而低于2467℃時(shí)，金屬不會(huì)汽化，所以可利用此法制取鋁銅合金，故D不符合題意。題型二：選擇溫度計(jì)問(wèn)題2.我國(guó)有的地區(qū)夏天溫高達(dá)40℃，有的地區(qū)冬天溫低于50℃以下。在我國(guó)各個(gè)地區(qū)都能測(cè)量氣溫的溫度計(jì)是（）物質(zhì)水水銀酒精乙醚熔點(diǎn)039117114沸點(diǎn)1003577835A.酒精溫度計(jì)B.乙醚溫度計(jì)C.水溫度計(jì)D.水銀溫度計(jì)解析：我國(guó)寒冷地區(qū)的氣溫會(huì)達(dá)到50℃，低于水銀的凝固點(diǎn)39℃和水的凝固點(diǎn)0℃，故CD錯(cuò)誤；有的地區(qū)氣溫超過(guò)40℃，超過(guò)了乙醚的沸點(diǎn)，故B錯(cuò)誤。我們各地區(qū)氣溫最高不會(huì)超過(guò)78℃，最低也不會(huì)低于117℃，故酒精在我國(guó)各個(gè)地區(qū)不會(huì)凝固成固態(tài)，也不會(huì)沸騰變成氣態(tài)，故A正確。題型三：分離物質(zhì)3.通常情況下，液態(tài)氧的沸點(diǎn)是183℃，液態(tài)氮的沸點(diǎn)是196℃，液態(tài)氦的沸點(diǎn)是268.9℃，利用液態(tài)空氣提取氣體時(shí)，隨著溫度的升高，最先分離的是________。解析：液態(tài)空氣溫度升高后，溫度首先達(dá)到沸點(diǎn)較低的液態(tài)物質(zhì)，即液態(tài)氦，故液態(tài)氦先沸騰為氣態(tài)，故先得到氦氣。4.通常情況下，液態(tài)氧的沸點(diǎn)是183℃，液態(tài)氮的沸點(diǎn)是196℃，液態(tài)氦的沸點(diǎn)是268.9℃，利用液化空氣的方法提取氣體時(shí)，隨著溫度的降低，最先得到的是________。解析：沸點(diǎn)越低的氣體，在由液體轉(zhuǎn)化成氣體時(shí)，越易變成氣體，而沸點(diǎn)越高的氣體，在由氣體轉(zhuǎn)化成液體時(shí)，越易變成液體，通過(guò)比較三種氣體的沸點(diǎn)，氧氣的沸點(diǎn)最高，由氣體變成液體時(shí)，溫度降到183℃時(shí)，首先液化分離出來(lái)的是氧氣。題型四：熔化、凝固、沸騰的條件5.保溫瓶中盛有半瓶溫度為0℃的水，現(xiàn)將溫度為3℃的一小塊冰投入水中并塞上瓶塞，這時(shí)將發(fā)生的現(xiàn)象是（）A.水的溫度不變，冰的溫度也不變B.水的溫度降低，冰的溫度升高C.水的質(zhì)量減小，冰的質(zhì)量增加D.冰和水質(zhì)量都不變解析：因?yàn)闇囟容^低的冰塊放進(jìn)溫度較高的水中后，要發(fā)生熱傳遞，3℃的冰塊吸熱后溫度升高，0℃的水放熱后，溫度不變，凝固成0℃的冰，水的質(zhì)量減小，冰的質(zhì)量增加，故ABD錯(cuò)誤，C正確。6.如圖所示，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在燒杯和試管里均盛有碎冰塊（試管不接觸燒杯底及側(cè)壁），放在酒精燈上加熱來(lái)探究冰的熔化和沸騰現(xiàn)象。當(dāng)燒杯中的碎冰有一半熔化時(shí)，試管中的碎冰________熔化；當(dāng)燒杯和試管中的冰全部熔化成水后，燒杯中的水沸騰時(shí)，試管中的水________沸騰。（均選填“會(huì)”或“不會(huì)”）解析：冰是晶體，若給燒杯中的冰加熱時(shí)，燒杯中的冰會(huì)熔化，但在冰的熔化過(guò)程中，溫度為0℃保持不變，所以試管中的冰能達(dá)到熔點(diǎn)0℃，但試管中的冰和燒杯中的冰的溫度相同，試管中的冰不能從燒杯中繼續(xù)吸熱，所以不能容化；當(dāng)大燒杯中的水沸騰后，盡管不斷吸熱，但燒杯中的水溫度不再升高，保持水的沸點(diǎn)溫度不變；小試管中的水從大燒杯中吸熱，溫度達(dá)到水的沸點(diǎn)后，就和燒杯中的水的溫度一樣，就不能從燒杯中繼續(xù)吸熱，這時(shí)雖然達(dá)到了沸點(diǎn)，但不能吸收熱量，所以不會(huì)沸騰。三、針對(duì)訓(xùn)練題型一：制合金問(wèn)題7.將兩種或多種金屬（或金屬與非金屬）在同一容器中加熱使其成為液體后再熔合，冷凝后得到具有金屬特性的熔合物合金，這是制取合金的常用方法之一，表中是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下部分金屬的沸點(diǎn)，試根據(jù)數(shù)據(jù)判斷（加熱條件可滿足），下列說(shuō)法中正確的是（）A.660℃的鋁主要是固態(tài)B.鐵塊掉入大量的銅水中一定會(huì)熔化C.采用上述方法制取的合金種類理論上共計(jì)有7種D.不宜采用上述方法制取的合金是鎂銅合金解析：A.由表格數(shù)據(jù)可知，鋁的熔點(diǎn)為660℃，溫度為660℃時(shí)，鋁可能處于固態(tài)，也可能處于液態(tài)，還可能處于固液共存態(tài)，故A錯(cuò)誤；B.由表格數(shù)據(jù)可知，鐵的熔點(diǎn)為1535℃，銅的熔點(diǎn)為1083℃，沸點(diǎn)為2467℃，鐵的熔點(diǎn)高于銅的熔點(diǎn)，高于銅的沸點(diǎn)，所以鐵塊掉入大量的銅水中可能熔化，也可能不熔化，故B錯(cuò)誤；C.制合金的過(guò)程是需要將兩種或多種金屬都熔化成液態(tài)，然后進(jìn)行熔合，待冷卻后就得到了合金，由表格中數(shù)據(jù)分析，可制成合金的理論上有：鎂鋁、鎂銅、鋁銅、鋁鐵、銅鐵、鎂鋁銅、鋁銅鐵共七種合金；D.由表格數(shù)據(jù)可知，鐵的熔點(diǎn)為1535℃，鎂的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為649℃、1090℃；因?yàn)殍F的熔點(diǎn)高于鎂的沸點(diǎn)，所以鐵熔化時(shí)鎂已經(jīng)汽化，所以不可采用此方法制取鎂鐵合金；而銅的熔點(diǎn)為1083℃，高于鎂的熔點(diǎn)低于鎂的沸點(diǎn)，溫度在1083℃~1090℃之間可以得到鎂銅混合液體，所以能夠制成鎂銅合金；故D錯(cuò)誤。8.如表是部分金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)：如按表所提供的數(shù)據(jù)判斷，下列說(shuō)法中不正確的（）A.水銀在常溫下是液態(tài)的B.不能用鋁鍋來(lái)熔化銅塊C.用放在一個(gè)容器內(nèi)加熱熔化混合后再冷卻的方法可以得到鎂鋁合金D.用放在一個(gè)容器內(nèi)加熱熔化混合后再冷卻的方法可以得到鎢鐵合金解析：A.由表格中數(shù)據(jù)可知，水銀的熔點(diǎn)為39℃，常溫為25℃左右，因此在常溫下此時(shí)水銀是液態(tài)的，故A正確；B.由表格中數(shù)據(jù)可知，鋁的熔點(diǎn)為660℃，而銅的熔點(diǎn)為1083℃，銅的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，因此不能用鋁鍋來(lái)熔化銅塊，故B正確；C.由表格中數(shù)據(jù)可知，鎂的熔點(diǎn)為649℃，沸點(diǎn)為1090℃，鋁的熔點(diǎn)為660℃，沸點(diǎn)為2467℃，當(dāng)溫度達(dá)到它們的熔點(diǎn)時(shí)，兩種物質(zhì)并沒(méi)有達(dá)到沸點(diǎn)，因此可以使用加熱熔化混合后再冷卻的方法得到鎂鋁合金，故C正確；D.由表格中數(shù)據(jù)可知，鎢的熔點(diǎn)為3410℃，鐵的熔點(diǎn)為1525℃，沸點(diǎn)為2750℃，當(dāng)溫度到達(dá)鎢的熔點(diǎn)時(shí)，鐵已經(jīng)汽化，因此不能使用加熱熔化混合后再冷卻的方法得到鎢鐵合金，故D錯(cuò)誤。題型二：選擇溫度計(jì)問(wèn)題9.下表列出了幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)（都在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），如果用這幾種物質(zhì)做溫度計(jì)的測(cè)溫物質(zhì)來(lái)制造溫度計(jì)。（1）若要測(cè)鉛的熔化溫度，應(yīng)選____________；（2）若要測(cè)固態(tài)甲苯的熔化溫度,應(yīng)選______________；（3）若要測(cè)萘的熔化溫度，應(yīng)選____________。解析：（1）鉛的熔點(diǎn)為328℃，在給出的幾種物質(zhì)中，只有水銀的沸點(diǎn)高于鉛的熔點(diǎn)，故應(yīng)該選用水銀溫度汁；（2）固態(tài)甲苯的熔點(diǎn)為95℃，在給出的幾種物質(zhì)中，只有酒精的凝固點(diǎn)低于固態(tài)甲苯的熔點(diǎn)，故立選用酒精溫度汁；（3）萘的熔點(diǎn)為80.5℃，在給出的幾種物質(zhì)中，只有水銀和甲苯的沸點(diǎn)高于萘的熔點(diǎn)，故應(yīng)該選用水銀或甲苯溫度汁。題型三：分離物質(zhì)10.2022年6月天行一號(hào)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星由快舟一號(hào)甲運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，如圖所示，為了減小運(yùn)載火箭的體積，常采用__________的方法使氣態(tài)氫、氧________（填物態(tài)變化名稱）后分別儲(chǔ)存在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，液態(tài)氫、液態(tài)氧的沸點(diǎn)分別是253℃、183℃，若從液態(tài)空氣中提取這兩種氣體，最先被分離出來(lái)的是__________。解析：使氣體液化的方法有兩種：一是降低溫度，二是壓縮體積，火箭中的氫、氧燃料是采用壓縮體積的方法使態(tài)氫、氧液化后儲(chǔ)存在燃料室中。由題意可知，液態(tài)氫、液態(tài)氧的沸點(diǎn)分別是263℃、183℃，液態(tài)氫的沸點(diǎn)更低，在升溫時(shí)更容易汽化分離。11.如表所示是一些液態(tài)氣體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)，當(dāng)溫度逐漸升高，氣體會(huì)從液態(tài)變成氣態(tài)請(qǐng)你判斷若利用液化空氣提取氧氣、氮?dú)夂秃鈺r(shí)，隨著溫度的升高，三種氣體被分離出來(lái)的順序依次為_(kāi)______氣、______氣、______氣。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下液體的沸點(diǎn)解析：當(dāng)溫度逐漸升高，液態(tài)空氣變成氣態(tài)，該物態(tài)變化叫汽化，沸點(diǎn)低的液體先達(dá)到沸點(diǎn)，先汽化，氦氣的沸點(diǎn)低，先汽化，所以首先分離出來(lái)的氣體是氦氣，接著是氮?dú)?，最后是氧氣?2.根據(jù)下表給出的信息，所得結(jié)論正確的是（）A.215℃時(shí)，氧是液態(tài)，氫是氣態(tài)，氮是固態(tài)B.沸點(diǎn)低的物質(zhì)熔點(diǎn)也低C.采用空氣降溫液化的辦法，首先分離出來(lái)的是氫D.因?yàn)檫@三種物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)都極低，因此它們極易沸騰、凝固解析：A.215℃時(shí)高于氧的熔點(diǎn)，低于沸點(diǎn)，故是液態(tài)；215℃時(shí)高于氫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，是氣態(tài)；215℃時(shí)低于氮的熔點(diǎn)更低于沸點(diǎn)，故是固態(tài)，故A正確；B.由表中的數(shù)據(jù)知沸點(diǎn)低的物質(zhì)熔點(diǎn)不一定低，故B錯(cuò)誤；C.采用空氣降溫液化的辦法，沸點(diǎn)高的氧首先分離出來(lái)，故C錯(cuò)誤；D.沸點(diǎn)越低越容易沸騰，凝固點(diǎn)越低越難凝固，故D錯(cuò)誤。題型四：熔化、凝固、沸騰的條件13.將冰水組成的混合物放在0℃的房間內(nèi)，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，發(fā)生的物態(tài)變化是（）A.水全部結(jié)成冰B.冰全部化為水C.水不結(jié)成冰，冰也不化為水D.以上三種情況都有可能解析：將溫度為0℃的冰水混合物放到溫度為0℃的房間里，冰水混合物與空氣溫度相同，它們之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞；對(duì)于冰來(lái)講，溫度雖達(dá)到熔點(diǎn)0℃，由于不能吸熱，故冰不會(huì)熔化；對(duì)于水來(lái)講，溫度雖在其凝固點(diǎn)0℃，由于不能放熱，故水不會(huì)凝固。故ABD錯(cuò)誤，C正確。14.如圖所示，將一支盛水的試管插入足夠多的冰水混合物中，那么試管中的水（）A.很快就會(huì)結(jié)成冰B.只要經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，水肯定會(huì)結(jié)成冰C.在短時(shí)間內(nèi)水不會(huì)結(jié)成冰D.時(shí)間再長(zhǎng)水也不會(huì)結(jié)成冰解析：冰水混合物的溫度是0℃，在這個(gè)溫度下水無(wú)法結(jié)冰。因?yàn)榫w凝固的條件是，溫度達(dá)到晶體凝固點(diǎn)，并能使晶體溫度下降。15.如圖所示，將裝水的密閉小瓶放在大燒杯里的水中間。把燒杯放在電冰箱的冷凍室內(nèi)，過(guò)一段時(shí)間取出燒杯，發(fā)現(xiàn)燒杯中已經(jīng)有一半的水結(jié)成了冰，此時(shí)小瓶中的水（）A.上部一半的水結(jié)冰B.下部一半的水結(jié)冰C.都已結(jié)冰D.都不結(jié)冰解析：燒杯里是冰水混合物，溫度為0℃。要讓小瓶里的水結(jié)冰，小瓶里的水在達(dá)到0℃后還必須被吸收掉凝固所需放出的熱量，既然小瓶外面的水也是0℃，小瓶中水不能放熱，所以不結(jié)冰。四、終極挑戰(zhàn)