抓住“内外”限定，辨清冰的熔化｜2022云南省考第14题

完整题面

14． 下列关于冰的说法错误的是： A．战国青铜冰鉴被称为“世界上最早的冰箱” B．在常压环境下，0°C 水冻结成冰时，体积会增大 C．天然冰中水分子结合是按六方晶系规则排列起来的 D．用电灯的强光照射冰，其外部会融化出现雪结晶的形状

原卷页图：核对图表与选项

本题选D。关键错误在“外部”这一位置限定：适当条件下，用强光照射透明冰块，可以在冰的内部观察到类似雪花的熔化图样。冰的表面当然也可能受热熔化，但不能据此把内部冰花现象说成外部形成雪结晶。

题干要求选择“说法错误”的一项。判断时，要把每项拆成对象、条件、变化和位置四部分。本题B项给出了“常压”“0°C”“水冻结成冰”等条件；D项则把照射方式、熔化位置与图样形态放在了一起。常识判断中的错误，往往就藏在这样的限定词里。

首选解法是先核对物态变化，再检查现象发生的位置。水结冰是液态变为固态，冰熔化是固态变为液态；类似雪花的外形并不能单独证明正在形成新的冰晶。强光提供能量，在适当的冰样和照射条件下，内部局部熔化可形成受晶体结构影响的图样。原题把这一现象的位置写成“外部”，因此应选D。

逐项判断如下。

- **A项正确，按题目中的历史称谓理解。** 战国青铜冰鉴利用储存的冰给食物或饮品降温，因其冷藏用途而被称作“世界上最早的冰箱”。它依靠冰吸热实现降温，没有现代电冰箱的主动制冷循环。这里考查的是器物用途及常见称谓；不宜把这一称谓扩展为对世界全部古代冷藏设施的严格年代排序。 - **B项正确，关键是同质量比较。** 在常压下，普通冰的密度小于接近0°C的液态水。水冻结时，如果没有物质进出，质量保持不变。由“体积＝质量÷密度”可知，密度减小，体积就会增大。日常所说的水结冰后体积约增大9%，应理解为近似量；本题只需判断增减方向。 - **C项正确，适用对象是通常条件下的天然冰。** 日常常压环境中的普通冰通常属于六方冰，水分子通过氢键形成具有六方晶系特征的晶体结构。宏观冰块可以是许多晶粒的集合，外形也未必呈六角形，因此“晶体结构具有六方特征”不等于“每块冰的外轮廓都是六边形”。这一判断也不应扩展为所有压力、温度条件下的冰都只有一种结构。 - **D项错误，混淆了内部熔化图样与表面现象。** 适当条件下，透明冰内部局部吸收辐射能，可以形成类似雪花的液态夹杂或熔化图样，常称为内部冰花或廷德尔图样。这里发生的是局部熔化，图样也不是新长出的雪晶。选项中的“外部”与该现象不符。

独立交叉解法可以从三个基础关系重新检查答案。第一，用质量守恒和密度关系核验B：质量不变、密度降低，体积必然增大。第二，区分物体外形和微观晶体结构，核验C：冰块不呈六角外形，并不能推翻其晶体结构的六方特征。第三，区分热量来源与变化位置：光能可以被样品内部吸收，受热变化并不必然只发生在表面。再把这一点与内部冰花的观察相对照，仍然指向D。A项则通过冰鉴利用天然冰吸热降温的用途得到核对。

这道题最容易出现三类误判。一是用“多数物质凝固后体积缩小”代替对水的具体判断；二是看到“雪结晶的形状”，就把熔化误当成结晶；三是知道冰表面能够熔化，便忽略了选项实际上在描述一种特定图样。判断某种现象能否发生，与判断某段描述是否准确，需要分别完成。

迁移到其他物态变化题，可以依次检查：变化前后分别是什么物态，物质质量是否保持不变，热量流向哪里，以及温度、压强和位置限定是否成立。尤其要区分下面几组概念。

变化	物态方向	通常的吸放热特点	判断要点
熔化	固态变液态	吸热	出现液体，不等于温度一定持续上升
凝固	液态变固态	放热	水结成普通冰时，同质量体积增大
液化	气态变液态	放热	水汽形成小液滴，应依据物态判断
凝华	气态直接变固态	放热	水汽直接形成霜，不经过液态阶段
升华	固态直接变气态	吸热	不能与熔化混为一谈

掌握这些关系后，再检查“内部还是外部”“直接变化还是经过中间状态”“温度不变还是没有热交换”等限定，就能把外形相似、机制不同的现象分清。

5道原创迁移练习

以下题目与数据均为青云教学原创模拟，不对应现实机构统计。

原创迁移练习1

教学模拟：一个透明圆筒装有可自由移动、无摩擦的活塞，筒内只有90.0克、0°C的纯液态水，没有空气。外部保持标准大气压，水完全冻结后仍为0°C，过程中无物质进出。取液态水密度为1.00克/立方厘米、冰的密度为0.90克/立方厘米，忽略容器自身形变。下列关于冻结后筒内物质的判断正确的是：

A．质量为100.0克，体积为100.0立方厘米

B．质量为90.0克，体积为100.0立方厘米

C．质量为90.0克，体积为81.0立方厘米

D．质量为81.0克，体积为90.0立方厘米

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答案：B

没有物质进出，冻结前后质量均为90.0克。冻结后体积＝90.0÷0.90＝100.0立方厘米，故B正确。原液态水体积＝90.0÷1.00＝90.0立方厘米，体积增加10.0立方厘米。反向核验：0.90×100.0＝90.0克，与质量守恒一致。A、D错误地改变了质量；C把密度降低错误地处理为体积缩小。本题密度为教学模拟取值，不应用计算结果替代真实水和冰的精确物性数据。

迁移维度：将结冰体积变化转化为质量守恒与密度计算，并检查自由边界条件。

原创迁移练习2

教学模拟：研究者用强光照射一块透明冰样。测量确认，实验期间冰样外表面保持在-5°C，内部某处局部达到0°C，并出现具有六瓣轮廓的微小区域；进一步检测确认，该区域含有液态水。实验处于标准大气压下，冰样不含盐等溶质。下列对这一现象的解释正确的是：

A．只要轮廓呈六瓣状，就能判定该区域正在由液态水凝固成新冰晶

B．冰样外表面低于0°C，说明冰样内部任何位置都不可能出现液态水

C．内部局部吸收光能后发生熔化，图样的外形不能改变其固态变液态的性质

D．光照使冰直接变成水蒸气，该区域含有液态水也属于升华现象

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答案：C

冰样原为固态，内部局部达到熔点且检测到液态水，支持局部熔化，C正确。交叉核验时，先依据检测结果判断物态，再看图样外形：液态水的出现不能因轮廓像雪花而改判为结晶，A错误。外表面温度不能代替内部各点温度，B错误。升华是固态直接变气态，不能解释题设所确认的局部液态水，D错误。条件共同限定了变化位置和物态，答案唯一。

迁移维度：根据局部温度和物态证据识别内部熔化，避免以外形或表面温度代替判断。

原创迁移练习3

教学模拟：在标准大气压下，研究者使一份纯水样品持续向外界放热，样品内部温度均匀，不发生过冷，无物质进出。记录如下。下列说法错误的是：

时刻	样品温度	样品状态
0分钟	0°C	冰水共存，已有少量冰
2分钟	0°C	冰水共存，冰的质量增加
4分钟	0°C	恰好全部凝固成冰
6分钟	-2°C	全部为冰

A．0至4分钟温度没有变化，说明样品没有向外界传递热量

B．0至4分钟液态水逐渐凝固，凝固过程向外界放热

C．4至6分钟样品继续放热，冰的温度降低

D．在上述条件下，样品全部成为固态时，温度可以仍为0°C

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答案：A

A错误。题干已明确样品持续放热，0至4分钟温度不变，是因为样品在凝固点发生液态到固态的变化，释放凝固潜热。B符合状态记录；4分钟后样品全部为冰，继续放热使温度下降，C正确；4分钟的记录直接支持D。独立核验可以只比较0分钟和4分钟：温度相同而液态水全部变成冰，说明“温度不变”不能推出“没有热量传递”。

迁移维度：利用温度与状态记录区分相变放热和固体降温，纠正温度不变即无热交换的误判。

原创迁移练习4

教学模拟：下表列出四个已经确认变化路径的实验现象。依次判断甲、乙、丙、丁的物态变化名称，正确的是：

实验	已确认的变化路径
甲	空气中的水蒸气在冷板上直接变成固态霜晶，未经过液态阶段
乙	空气中的水蒸气在另一块冷板上变成液态水滴
丙	预先涂在金属片上的液态水膜冷却后变成固态冰层
丁	固态二氧化碳直接变成二氧化碳气体，未经过液态阶段

A．凝固、液化、凝华、升华

B．凝华、汽化、凝固、熔化

C．液化、凝华、熔化、升华

D．凝华、液化、凝固、升华

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答案：D

甲为气态直接变固态，是凝华；乙为气态变液态，是液化；丙为液态变固态，是凝固；丁为固态直接变气态，是升华，故D正确。交叉核验可用方向配对：凝华与升华互为相反方向，液化与汽化互为相反方向，凝固与熔化互为相反方向。A混淆甲、丙的起始物态；B把乙和丁的变化方向判错；C把甲、乙、丙均判错。是否经过液态阶段是区分凝华与凝固的关键条件。

迁移维度：依据完整变化路径辨别六种物态变化，区分霜的形成与水膜结冰。

原创迁移练习5

教学模拟：一个刚性敞口杯中装有0°C的纯水，一块不含气泡、没有夹杂物的纯冰自由漂浮在水面上，不接触杯壁和杯底。水面恰好与杯口齐平，冰有一部分露出水面。缓慢供热使冰恰好完全熔化，最终水温仍为0°C。忽略蒸发、水面张力和杯的热胀冷缩，水的密度保持不变。下列判断正确的是：

A．一定溢水，因为露出水面的冰熔化后必然使水位升高

B．水位保持在杯口，因为冰原先排开水的体积等于其完全熔化后形成水的体积

C．水位下降，因为冰熔化后质量减小，杯中水的总质量随之减小

D．无法判断，因为没有给出冰块的具体质量

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答案：B

设冰的质量为m，水的密度为ρ。冰自由漂浮时，浮力等于重力，排开水的质量为m，因此排水体积为m÷ρ。冰完全熔化后质量仍为m，形成水的体积也为m÷ρ，恰好补上原先排开的体积，所以水位保持在杯口，B正确。独立核验可比较熔化前后的水下占位：熔化前由冰的浸没部分占据，熔化后由同体积的融水占据。A只看露出水面的部分，忽略原先排水量；C违反质量守恒；D错误，因为比较结果中的m可以直接对应，无需知道其具体数值。

迁移维度：把冰熔化、质量守恒与漂浮条件结合，判断物态变化后的液面变化。