Question

9．夏天，小華發現爸爸將水和防凍液（主要成分是不易蒸發、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？他思考后認為，加防凍液后，混合液的凝固點和沸點都可能發生變化．汽車在行駛時，發動機的溫度會升得很高．為了確保安全，可用水循環進行冷卻．實際上，水中往往還要加入不易揮發的防凍液（原液），加入防凍液后的混合液冬天不容易凝固，長時間開車也不容易沸騰．
（1）有關資料表明，防凍液與水按不同的比例混合，混合液的凝固點、沸點不同，具體數值參見下表（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，宜使混合液的凝固點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高．

防凍液含量/%	30	40	50	60	70	80	90
混合液的凝固點/	-17	-28	-37	-49	-48	-46	-28
混合液的沸點/	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℃，對該地區汽車來說，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）小華對混合液的沸點與含水量作了進一步思考，覺得混合液的沸點可能隨含水量（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量相同、含水量不同的混合液，通過實驗進行驗證．

小華繼續探究混合液沸點與含水量的關系，測得數據如下：

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

①請在圖乙中，描點作出含水量W與混合液沸點t的關系圖線．
②混合液的含水量為15%時，沸點是130℃．
③為什么混合液的沸點會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程中水大量汽化導致混合液沸點發生變化．
為驗證猜想是否正確，他設計了以下方案：將混合液加熱至沸騰，分別測出沸騰過程中不同時刻的溫度，若猜想正確，實驗時可觀察到溫度計示數升高．

Answer 1

分析 （1）①觀察表中數據得出混合液凝固點的變化情況；
②某地常年最低氣溫為-15℃，結合“混合液的凝固點比本地常年最低氣溫低10～15℃”，判斷出混合液凝固點的大致范圍，再由表中數據找出合適的防凍液；
（2）①描出含水量和混合液沸點的對應點，然后用光滑的曲線連接起來；
②從圖象上找出含水量達到15%時，混合液的沸點．
③分子間有間隙；長時間使用后，混合液中的水由于汽化而減少，防凍液的含量增大，使混合液的沸點升高．

解答 解：（1）①觀察表中數據得出，當防凍液含量由30%逐漸增大到90%時，混合液凝固點先降低后升高，故選D；
②某地常年最低氣溫為-15℃，由于混合液的凝固點比本地常年最低氣溫低10～15℃，則混合液的凝固點約為-30～-25℃，由表中數據可知選擇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，如圖．

②由圖知當混合液濃度為15%時，沸點為130℃；
③由于分子間有間隙，所以混合液總體積變��；
與原來相比，水箱內的水由于汽化而減少，防凍液的含量增大，使混合液的沸點升高，故溫度計示數升高；
故答案為：
（1）①D；②B；
（2）①含水量W與混合液沸點t的關系圖線見解答圖；②130；③溫度計示數升高．

點評 對于比較不同物質吸熱能力的大小有兩種辦法：讓質量相同的不同物質加熱相同的時間（用相同的加熱裝置，加熱時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吸熱能力弱；將質量相同的不同物質加熱到相同的溫度，比較加熱時間的不同，加熱時間長的物質吸熱能力強．