專題Ⅲ物質(zhì)的化學(xué)變化

一、化學(xué)變化的基本特征

（一）課標(biāo)要求

1．認(rèn)識化學(xué)變化的基本特征，初步了解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。

2．知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)伴隨有能量變化，認(rèn)識通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要性。

3．知道催化劑對化學(xué)反應(yīng)的重要作用。

4．初步形成在一定條件下物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)。

（二）典例分析

【例1】（綿陽）生活中的下列現(xiàn)象，不包含化學(xué)變化的是（）

A.牛奶在空氣中久置后產(chǎn)生酸味

B.家庭裝修、裝飾材料散發(fā)出難聞氣味

C.鐵制水龍頭滲漏引起白色洗面盆滴水處發(fā)黃

D.旅游城市標(biāo)志青銅奔馬(馬踏飛燕)變綠

【解析】有新物質(zhì)生成的變化是化學(xué)變化，沒有新物質(zhì)生成的變化是物理變化。牛奶變酸、鐵生銹、銅生銹都是化學(xué)變化，而氣味的擴(kuò)散一般屬于物理變化。

【答案】B

【例2】（十堰）下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（）

A．在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量減小

B．在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化

C．在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量增加

D．催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率

【解析】催化劑的特點(diǎn)是“一變二不變”，即“反應(yīng)速率”變，反應(yīng)前后的“質(zhì)量”和“化學(xué)性質(zhì)”不變。

【答案】D

（三）專題演練

1.（成都）能用物理變化現(xiàn)象解釋的是()

A.水壺?zé)霈F(xiàn)水垢

B.牛奶變酸

C.寒冷冬季室內(nèi)窗戶玻璃出現(xiàn)水霧

D.用石灰漿粉刷墻壁，干燥后墻壁變硬

2.（衡陽）2012年冬季，海內(nèi)外華人同仇敵愾，強(qiáng)烈譴責(zé)日本的侵略行為，向世界宣示釣魚島是中國不可分割的領(lǐng)土。在下列示威活動中涉及化學(xué)變化的是（）

A．高呼口號：釣魚島是中國故有領(lǐng)土

B．高舉鮮艷的五星紅旗，齊唱國歌

C.焚燒象征日本軍國主義的畫像

D．極個(gè)別人違法打砸同胞的日系車

3.（河北）下列物質(zhì)的用途主要由物理性質(zhì)決定的是（）

A.鎂粉用于制作照明彈

B.鎢用于制作白熾燈絲

C.小蘇打用于治療胃酸過多

D.氮?dú)庥米骱附咏饘贂r(shí)的保護(hù)氣

4.（濰坊）在資源的利用過程中，發(fā)生了化學(xué)變化的是（）

A.利用海水曬鹽

B.用干冰人工降雨

C.公交車使用天然氣作燃料

D.利用風(fēng)力發(fā)電

5.（威海）化學(xué)變化的結(jié)果是有“新物質(zhì)”生成。如果把反應(yīng)物看成是“舊物質(zhì)”，下面對“新物質(zhì)”和“舊物質(zhì)”的理解正確的是（）

A．新物質(zhì)是指世界上沒有的物質(zhì)

B．新物質(zhì)不會再變成其他物質(zhì)

C．新物質(zhì)和舊物質(zhì)的性質(zhì)及用途不可能完全相同

D．新物質(zhì)的元素組成與舊物質(zhì)的元素組成肯定不同

6.（張掖）詩詞是民族燦爛文化的瑰寶。下列著名詩句中只含有物理變化的是（）

A．野火燒不盡，春風(fēng)吹又生

B．粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間

C．夜來風(fēng)雨聲，花落知多少

D．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干

7.（萊蕪）下列對物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的認(rèn)識不正確的是（）

A．一定伴有能量變化

B．一定能改變物質(zhì)的性質(zhì)

C．反應(yīng)前后分子總數(shù)一定變化

D．反應(yīng)前后元素種類和原子個(gè)數(shù)一定不變

8.（佛山）有關(guān)催化劑的說法錯(cuò)誤的是（）

A.反應(yīng)前后本身質(zhì)量不變

B.反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變

C.一定加快化學(xué)反應(yīng)速率

D.可能減慢化學(xué)反應(yīng)速率

9.（資陽）下列各組生活現(xiàn)象中，前者為物理變化、后者屬于化學(xué)變化的一組是（）

A．蠟燭燃燒、葡萄酒化

B．汽車爆胎、米飯煮糊

C．水果腐爛、蔗糖溶解

D．玻璃破碎、鮮肉冷凍

10.（濰坊）在汽車“催化轉(zhuǎn)化器”內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NO+2CO催化劑N2+2CO2。

某化學(xué)研究小組的同學(xué)為探究溫度、催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)

編號T/℃NO初始濃度

/g·L-1CO初始濃度

/g·L-1催化劑的比表面積

/m·g-1Ⅰ2800.0360.16282Ⅱ2800.0360.162124Ⅲ3500.0360.162124分析上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題。

探究溫度對化學(xué)反應(yīng)影響的實(shí)驗(yàn)是（填寫實(shí)驗(yàn)編號，下同）；探究催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)是。

二、認(rèn)識幾種化學(xué)反應(yīng)

（一）課標(biāo)要求

1．初步認(rèn)識常見的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，能用于解釋日常生活中的一些化學(xué)現(xiàn)象。

2．能用金屬活動性順序?qū)τ嘘P(guān)置換反應(yīng)進(jìn)行判斷，并能解釋日常生活中的一些化學(xué)現(xiàn)象。

3．知道利用化學(xué)變化可以獲得新物質(zhì)，以適應(yīng)生活和生產(chǎn)的需要。

（二）典例分析

【例1】（咸寧）利用四氧化三鈷納米棒作催化劑，可將汽車尾氣中的CO在低溫下轉(zhuǎn)化為CO2。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中正確的是（）

A．反應(yīng)物和生成物都是化合物，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)

B．反應(yīng)前后四氧化三鈷納米棒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化

C．可有效降低汽車尾氣對大氣的污染

D．反應(yīng)前后氧原子數(shù)目發(fā)生了變化

【解析】反應(yīng)物O2是同種元素組成的純凈物，所以是單質(zhì)。四氧化三鈷納米棒是反應(yīng)的催化劑，所以它在反應(yīng)前后質(zhì)量不變。劇毒的CO在反應(yīng)后變成了無毒的CO2，因此該反應(yīng)可以降低尾氣污染。任何化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類和個(gè)數(shù)都不變。

【答案】C

【例2】（寧波）現(xiàn)有鐵、氧化鐵、稀硫酸、氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液等五種物質(zhì)，存在著如圖所示的相互反應(yīng)或轉(zhuǎn)化關(guān)系（圖中“—”表示物質(zhì)間可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，“→”表示物質(zhì)間存在相應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系)。下列判斷合理的是（）

A.丙可能是碳酸鈉溶液

B.丁可能是氫氧化鈣溶液

C.乙必須通過置換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵

D.甲和丁的反應(yīng)一定是中和反應(yīng)

【解析】因?yàn)橐夷苻D(zhuǎn)化為鐵，所以乙一定是氧化鐵；丁既能與氧化鐵反應(yīng)，又能與鐵反應(yīng)，那么丁一定是稀硫酸，即B錯(cuò)誤。至此，甲、丙應(yīng)該是氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液；由于甲、丁、丙三者之間任意兩個(gè)都可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，所以甲、丙都可以是碳酸鈉溶液，即A正確。乙轉(zhuǎn)化為鐵，可以是置換反應(yīng)，也可以利用CO還原氧化鐵，即C錯(cuò)誤。因?yàn)槎∈窍×蛩幔卓梢允菤溲趸}溶液，也可以是碳酸鈉溶液，兩者之間不一定是中和反應(yīng)，即D錯(cuò)誤。

【答案】A

（三）專題演練

1.（恩施）對下列5個(gè)化學(xué)反應(yīng)的判斷不正確的是（）

①3Fe+2O2點(diǎn)燃Fe3O4②2KClO3MnO2△2KCl＋3O2↑③2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu④H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

⑤2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓

A.①既是化合反應(yīng)又是氧化反應(yīng)

B.②是分解反應(yīng)，③是置換反應(yīng)

C.④是中和反應(yīng)，不是復(fù)分解反應(yīng)

D.④⑤均是復(fù)分解反應(yīng)

2.(天津)已知金屬錳在金屬活動性順序中位于鋁和鋅之間。下列置換反應(yīng)不能發(fā)生的是（）

A．Mn+2HCl=MnCl2+H2↑

B．Mg+MnSO4=MgSO4+Mn

C．Fe+MnSO4=FeSO4+Mn

D．Mn+CuSO4=MnSO4+Cu

3.（濱州）下圖是某個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后各種物質(zhì)的微觀模擬圖，圖中“”、“”表示不同元素原子。根據(jù)圖示判斷，該反應(yīng)屬于（）

A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)

C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)

4.（呼和浩特）如下圖所示，a～g是初中化學(xué)常見的物質(zhì)。圖中“→”表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，“—”表示相互間能反應(yīng)。已知a是人體胃液中含有的酸，g是最輕的氣體，b、c、d、e、f都是氧化物。以下說法不正確的是（）

A.g是理想的燃料

B.e與f發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型是化合反應(yīng)

C.b和c物質(zhì)中所含元素相同

D.c、d反應(yīng)的化學(xué)方程式只能是3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2

5.（達(dá)州）在反應(yīng)3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2中，鐵元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)，碳元素的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?4價(jià)。這類在化學(xué)反應(yīng)前后有化合價(jià)變化的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。據(jù)此判斷，下列反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是（）

A.2H2+O2點(diǎn)燃2H2O

B.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

C.2H2O2MnO22H2O+O2↑

D.Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

6.（泰安）在一個(gè)密閉容器內(nèi)有X、Y、Z、Q四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量見下表。該密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)屬于()

物質(zhì)XYZQ反應(yīng)前的質(zhì)量/g22845反應(yīng)后的質(zhì)量/g待測24014A．分解反應(yīng)B．化合反應(yīng)

C．置換反應(yīng)D．復(fù)分解反應(yīng)

7.（威海）現(xiàn)有下列變化：①鎂加入到氯化銅溶液中；②過氧化氫溶液中加入二氧化錳；③給水通直流電；④植物的光合作用；⑤用電熱水壺給水加熱。

請回答下列問題。

（1）在上述變化中，寫出屬于置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

（2）在上述變化中，屬于其他形式的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是(填序號)。

（3）現(xiàn)有下列選項(xiàng)：a.原子的數(shù)目；b.元素的種類；c.分子的種類；d.分子的數(shù)目；e.元素的化合價(jià)。在變化②中，不變的是(填序號)。

8.（永州）我市九嶷山景區(qū)溶洞多，紫霞巖就是其中之一，洞內(nèi)的鐘乳石千姿百態(tài)，形成這些溶洞的“主角”是碳酸氫鈣、二氧化碳和水。石灰石中的碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水，會生成溶于水的碳酸氫鈣；而溶解在水中的碳酸氫鈣，如果受熱或大氣壓強(qiáng)變小，就會轉(zhuǎn)化為碳酸鈣、二氧化碳和水，不溶于水的碳酸鈣與其他不溶性物質(zhì)一起沉積下來，經(jīng)長時(shí)間聚積就形成了美麗的鐘乳石。試回答：

（1）鐘乳石屬于（填“混合物”或“純凈物”）。

（2）鐘乳石的形成過程中，碳酸氫鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)屬于（填基本反應(yīng)類型）反應(yīng)。

三、質(zhì)量守恒定律

（一）課標(biāo)要求

1．認(rèn)識質(zhì)量守恒定律，能說明化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。

2．能正確書寫簡單的化學(xué)方程式。

3．能根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行簡單的計(jì)算。

4．認(rèn)識定量研究對于化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。

（二）典例分析

【例1】（濰坊）現(xiàn)有10gA和足量的B混合加熱，A與B發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，10gA完全反應(yīng)生成8gC和4gD，則參加反應(yīng)的A與B的質(zhì)量比是（）

A.5∶1B.4∶1

C.2∶1D.1∶1

【解析】生成物的總質(zhì)量為：8g+4g=12g；10gA和足量的B完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的B物質(zhì)質(zhì)量為：12g-10g=2g。所以，參加反應(yīng)的A與B的質(zhì)量比為：10g∶2g=5∶1。

【答案】A

【例2】（蘭州）在一個(gè)密閉容器中放入X、Y、Z、W四種物質(zhì)，在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一段時(shí)間后，測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表。下列關(guān)于此反應(yīng)的認(rèn)識正確的是（）

物質(zhì)XYZW反應(yīng)前的質(zhì)量/g20m1614反應(yīng)后的質(zhì)量/g466050A．m的數(shù)值為64

B．若W為水，則X或Y必定為酸或堿

C．參加反應(yīng)的X與Y的質(zhì)量比為1∶4

D．若X為化合物，Y為單質(zhì)，則該反應(yīng)一定為置換反應(yīng)

【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得：20+m+16+14=4+6+60+50，求得m=70，即A錯(cuò)誤。反應(yīng)中X質(zhì)量減少（20-4）g，Y質(zhì)量減少（70-6）g，所以參加反應(yīng)的X、Y質(zhì)量比為：16g∶64g=1∶4，即C正確。因?yàn)閄、Y在反應(yīng)中質(zhì)量減少，所以它們是反應(yīng)物；Z、W在反應(yīng)中質(zhì)量增加，所以它們是生成物；這樣反應(yīng)就可以表示為：X+Y→W+Z。若W是水，仍然無法確定X、Y的物質(zhì)類別，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。若X為化合物，Y為單質(zhì)，仍然無法確定W、Z的物質(zhì)類別，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

【答案】C

（三）專題演練

1.（陜西）雅安地震發(fā)生后，為確保大災(zāi)之后無大疫，災(zāi)區(qū)使用了大量的消毒劑ClO2，工業(yè)上制取ClO2的原理之一是：2NaClO3+4X=2NaCl+2ClO2+Cl2+2H2O。下列有關(guān)說法正確的是（）

A.上述反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)

B.ClO2中氯元素和氧元素的質(zhì)量之比為1∶2

C.X的化學(xué)式為HCl

D.上述反應(yīng)的生成物都是由分子構(gòu)成的

2.（安順）下列化學(xué)方程式中能發(fā)生反應(yīng)且書寫正確的是()

A.CO2+C點(diǎn)燃CO

B.Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O

C.Ba(OH)2+2KCl=BaCl2+2KOH

D.2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑

3.（黃岡）下列有關(guān)質(zhì)量守恒定律的理解中正確的是（）

A．將5g鐵和5g銅混合加熱后物質(zhì)的總質(zhì)量為10g，遵循質(zhì)量守恒定律

B．化學(xué)反應(yīng)前后分子的總數(shù)一定不會發(fā)生變化

C．5g硫和5g氧氣完全反應(yīng)后，生成的物質(zhì)的質(zhì)量為10g

D．鎂條燃燒后質(zhì)量增加，不遵循質(zhì)量守恒定律

4.（上海）下圖是某化學(xué)反應(yīng)的示意圖（“”與“”分別代表不同元素原子），該反應(yīng)可能為（）

A.氫氣的燃燒B.水的電解

C.甲烷的燃燒D.一氧化碳的燃燒

5.(株洲)對于復(fù)分解反應(yīng)：X＋2NaOH=2Y＋Cu(OH)2↓，下列分析中正確的是（）

A．X一定是CuCl2

B．相對分子質(zhì)量大小：X＞Y

C．Y可能是H2O

D．Y可能是Na2SO4

6.（聊城）如下兩個(gè)轉(zhuǎn)化都可以通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：CO→CO2、H2SO4→MgSO4。對上述轉(zhuǎn)化過程分析正確的是（）

A.都能通過與非金屬單質(zhì)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)

B.都能通過與金屬氧化物反應(yīng)實(shí)現(xiàn)

C.都能通過化合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)

D.都能通過置換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)

7.(衡陽）下列化學(xué)方程式及基本反應(yīng)類型均正確的是（）

A．氯酸鉀制氧氣：2KClO3催化劑△2KCl+3O2↑分解反應(yīng)

B．含氫氧化鋁的藥物中和胃酸：2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O復(fù)分解反應(yīng)

C．檢驗(yàn)18K黃金：Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag置換反應(yīng)

D．高爐煉鐵：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

置換反應(yīng)

8.（達(dá)州）2.3g某物質(zhì)在空氣中完全燃燒，生成4.4g二氧化碳和2.7g水，則該物質(zhì)中一定含有(填元素符號)元素，其質(zhì)量比為。

9.（永州）“暖寶寶”已成為寒冬季節(jié)中小學(xué)生取暖的最愛。“暖寶寶”的主要化學(xué)成分為還原鐵粉、活性炭、食鹽、水和氧氣，發(fā)熱原理主要是利用鐵氧化反應(yīng)放出熱量來發(fā)熱。其中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式有：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2↓，②4Fe(OH)2+O2+2H2O=xFe(OH)3，③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。

（1）上述反應(yīng)中的x=。

（2）“暖寶寶”中鐵元素最終以化合物形式存在，其化學(xué)式為。

10.（衡陽）小林同學(xué)在做探究質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，稱取2.4g鎂條在點(diǎn)燃條件下與充足的空氣反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。實(shí)驗(yàn)完畢后，稱得所得固體的質(zhì)量小于4.0g。

【提出問題】固體質(zhì)量為什么會小于4.0g呢？是否發(fā)生了其他反應(yīng)呢？

【查閱資料】鎂在空氣中燃燒時(shí)，除了鎂與氧氣反應(yīng)外，還可發(fā)生反應(yīng)：①2Mg+CO2點(diǎn)燃C+2MgO，②3Mg+N2點(diǎn)燃Mg3N2

【猜想假設(shè)】反應(yīng)后固體質(zhì)量小于4.0g是由于發(fā)生反應(yīng)（填“①”或“②”）造成的，理由是。

【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)初中化學(xué)所學(xué)知識，用右圖所示裝置除去空氣中的氧氣得到氮?dú)猓ê倭肯∮袣怏w）?？扇嘉飸?yīng)選擇的物質(zhì)是（填字母）。

A.木炭B.紅磷C.硫粉

選擇的理由是。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】2.4g鎂在空氣中完全反應(yīng)后所得固體的質(zhì)量小于4.0g，是由于生成的產(chǎn)物是的混合物所致。

【評價(jià)與反思】通過上述實(shí)驗(yàn)，小林對燃燒有了新的認(rèn)識：。

11.（聊城）某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定某純堿（假定雜質(zhì)只有氯化鈉）中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取10g純堿固體，將其加入50g稀鹽酸中，恰好完全反應(yīng)，使氣體全部放出，得到氯化鈉溶液56.7g。請計(jì)算：

（1）反應(yīng)中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量。

（2）純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。