Question

9．夏天，小華發(fā)現(xiàn)爸爸將水和防凍液（主要成分是不易蒸發(fā)、密度為1.11g/cm³的乙二醇）混合后加入汽車水箱，他很不解：夏天為什么還要加防凍液？他思考后認(rèn)為，加防凍液后，混合液的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)都可能發(fā)生變化．汽車在行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)升得很高．為了確保安全，可用水循環(huán)進(jìn)行冷卻．實(shí)際上，水中往往還要加入不易揮發(fā)的防凍液（原液），加入防凍液后的混合液冬天不容易凝固，長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)車也不容易沸騰．
（1）有關(guān)資料表明，防凍液與水按不同的比例混合，混合液的凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)不同，具體數(shù)值參見(jiàn)下表（表中防凍液含量是指防凍液在混合液中所占體積的百分比）．在給汽車水箱中加防凍液時(shí)，宜使混合液的凝固點(diǎn)比本地常年最低氣溫低10～15℃．通常，混合液中防凍液的含量不宜過(guò)高．

防凍液含量/%	30	40	50	60	70	80	90
混合液的凝固點(diǎn)/	-17	-28	-37	-49	-48	-46	-28
混合液的沸點(diǎn)/	103	104	107	111	117	124	141

①在混合液中，如果防凍液含量由30%逐漸增大到90%，則混合液凝固點(diǎn)的變化情況是D
A．逐漸升高   B．逐漸降低   C．先升高后降低   D．先降低后升高
②若某地常年最低氣溫為-15℃，對(duì)該地區(qū)汽車來(lái)說(shuō)，在下列不同防凍液含量的混合液中，宜選B
A．30%     B．40%    C．60%     D．90%
（2）小華對(duì)混合液的沸點(diǎn)與含水量作了進(jìn)一步思考，覺(jué)得混合液的沸點(diǎn)可能隨含水量（水在混合液中所占體積之比）的變化而變化．為此，他在圖甲裝置的兩支相同試管中分別加入質(zhì)量相同、含水量不同的混合液，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．

小華繼續(xù)探究混合液沸點(diǎn)與含水量的關(guān)系，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：

含水量W/%	50	40	30	20	10	5
混合液沸點(diǎn)t/℃	107	110	116	124	141	160

①請(qǐng)?jiān)趫D乙中，描點(diǎn)作出含水量W與混合液沸點(diǎn)t的關(guān)系圖線．
②混合液的含水量為15%時(shí)，沸點(diǎn)是130℃．
③為什么混合液的沸點(diǎn)會(huì)隨含水量變化而變化呢？小華提出猜想：可能是混合液沸騰過(guò)程中水大量汽化導(dǎo)致混合液沸點(diǎn)發(fā)生變化．
為驗(yàn)證猜想是否正確，他設(shè)計(jì)了以下方案：將混合液加熱至沸騰，分別測(cè)出沸騰過(guò)程中不同時(shí)刻的溫度，若猜想正確，實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到溫度計(jì)示數(shù)升高．

Answer 1

分析 （1）①觀察表中數(shù)據(jù)得出混合液凝固點(diǎn)的變化情況；
②某地常年最低氣溫為-15℃，結(jié)合“混合液的凝固點(diǎn)比本地常年最低氣溫低10～15℃”，判斷出混合液凝固點(diǎn)的大致范圍，再由表中數(shù)據(jù)找出合適的防凍液；
（2）①描出含水量和混合液沸點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后用光滑的曲線連接起來(lái)；
②從圖象上找出含水量達(dá)到15%時(shí)，混合液的沸點(diǎn)．
③分子間有間隙；長(zhǎng)時(shí)間使用后，混合液中的水由于汽化而減少，防凍液的含量增大，使混合液的沸點(diǎn)升高．

解答 解：（1）①觀察表中數(shù)據(jù)得出，當(dāng)防凍液含量由30%逐漸增大到90%時(shí)，混合液凝固點(diǎn)先降低后升高，故選D；
②某地常年最低氣溫為-15℃，由于混合液的凝固點(diǎn)比本地常年最低氣溫低10～15℃，則混合液的凝固點(diǎn)約為-30～-25℃，由表中數(shù)據(jù)可知選擇40%和90%的防凍液，而混合液中防凍液的含量不宜過(guò)高，所以選擇40%的防凍液較為合適，故選B．
（2）①描出（50，107）（40，110）（30，116）（20，124）（10，141）（5，160）用光滑的曲線連接各點(diǎn)，如圖．

②由圖知當(dāng)混合液濃度為15%時(shí)，沸點(diǎn)為130℃；
③由于分子間有間隙，所以混合液總體積變小；
與原來(lái)相比，水箱內(nèi)的水由于汽化而減少，防凍液的含量增大，使混合液的沸點(diǎn)升高，故溫度計(jì)示數(shù)升高；
故答案為：
（1）①D；②B；
（2）①含水量W與混合液沸點(diǎn)t的關(guān)系圖線見(jiàn)解答圖；②130；③溫度計(jì)示數(shù)升高．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于比較不同物質(zhì)吸熱能力的大小有兩種辦法：讓質(zhì)量相同的不同物質(zhì)加熱相同的時(shí)間（用相同的加熱裝置，加熱時(shí)間就表示了吸收熱量的多少），看溫度的變化值，溫度變化值大的物質(zhì)吸熱能力弱；將質(zhì)量相同的不同物質(zhì)加熱到相同的溫度，比較加熱時(shí)間的不同，加熱時(shí)間長(zhǎng)的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)．