Question

【題目】小林做“碘的升華”實驗時，用酒精燈直接對放有少量固態碘的碘升華管加熱，如圖所示。發現碘升華管內出現紫色的碘蒸氣，小林認為碘從固態變成了氣態，是升華現象。小紅查閱資料發現：常壓下，碘的熔點為113.60℃，碘的沸點為184.25℃，酒精燈火焰的溫度約400℃。根據這些資料，小紅認為小林所做的實驗中，碘可能經歷了由固態到液態再到氣態的變化過程，小林的實驗并不能得出碘升華的結論。

請針對小紅的質疑，設計一個實驗，證明碘能從固態直接變為氣態。可以選用上述器材或補充必要的輔助器材。寫出實驗方案并簡要說明。

Answer 1

【答案】補充器材：大燒杯、水、石棉網、鐵架臺。

實驗方案：向大燒杯中注入適量的水并固定在鐵架臺上，利用酒精燈隔著石棉網加熱至燒杯中的水沸騰，對固態碘進行水浴加熱，發現碘升華管內出現紫色碘蒸氣，而并未出現液態碘。

常溫常壓下，水沸騰時的溫度為100℃，低于固態碘的熔點，證明紫色碘蒸氣是從固態直接變化而來，說明小紅觀點錯誤。

【解析】試題分析：本題對學生來講有一定難度，因為學生有可能沒有做過水浴法加熱演示碘的升華實驗，但仔細分析題目所給數據碘的熔點為113.60℃，碘的沸點為184.25℃，酒精燈火焰的溫度約400℃。小紅認為碘可能經歷了由固態到液態再到氣態的變化過程。為了證明碘不是由固態到液態再到氣態的變化過程加熱溫度應低于113.60℃，而水的沸點在常壓下只有100℃，故可以用水浴法加熱，所用器材：燒杯、石棉網、鐵架臺、水，實驗步驟：將加和適量水的燒杯固定在鐵架臺上，用酒 精燈隔著石棉網加熱至水沸騰，對固體碘進行水浴加熱，發現碘升華管內出現碘蒸氣，而未出現液態碘。常溫常壓下，水沸騰時的溫度為100℃，低于固態碘的熔點，證明紫色的碘蒸氣是由固態碘直接升華來的。說明小華的觀點是錯誤的。