物質的化學變化

劉常德

一、化學變化的基本特征

（一）課標要求

1.了解化學變化的基本特征；能作出屬于物理變化還是化學變化的判斷。

2.能夠初步區(qū)分物質的性質中哪些屬于物理性質，哪些屬于化學性質。

（二）典例分析

例1 （安徽）下列我國古代的技術應用不涉及化學變化的是（ ）

解析：本題考查物理變化和化學變化的判別，解答時要分析變化過程中是否有新物質生成，若沒有新物質生成則屬于物理變化，若有新物質生成則屬于化學變化。糧食釀酒過程中有新物質酒精生成，屬于化學變化；棉紗織布過程中沒有新物質生成，屬于物理變化；火藥應用過程中有新物質生成，屬于化學變化；瓷器燒制過程中有新物質生成，屬于化學變化。

答案：B

例2 （福州）下列物質的用途主要利用其化學性質的是（ ）

A.銅絲作導線

B.干冰用于人工降雨

C.天然氣作燃料

D.金剛石用于切割玻璃

解析：A項，銅絲作導線，是利用了銅的導電性，此性質屬于物理性質；B項，干冰用于人工降雨，是利用干冰易升華吸熱，使周圍空氣溫度降低，空氣中水蒸氣冷凝成水滴的性質，此性質屬于物理性質；C項，天然氣作燃料，是利用了天然氣的可燃性，此性質屬于化學性質；D項，金剛石切割玻璃，是利用了金剛石硬度大的性質，此性質屬于物理性質。

答案：C

（三）專題演練

1.（鎮(zhèn)江）下列屬于化學變化的是（ ）

A.海水曬鹽 B.冰川融化

C.水力發(fā)電 D.紅磷燃燒

2.（南寧）下列屬于物理性質的是（ ）

A.可燃性 B.延展性

C.酸堿性 D.氧化性

3.（安順）詩詞是中華民族燦爛文化的瑰寶。下列詩句描述中只涉及物理變化的是 （ ）

A.爆竹聲中一歲除，春風送暖入屠蘇

B.千里冰封，萬里雪飄

C.千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑

D.春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干

4.（哈爾濱）下列過程中主要發(fā)生物理變化的是（ ）

5.（泰安）在我們的日常生活中涉及許多變化。下列變化中不包含化學變化的是（ ）

A.用石灰漿涂抹墻壁后，表面有水珠生成

B.在口中咀嚼米飯或饅頭時感到有甜味

C.用干冰作制冷劑進行人工降雨

D.使用煤氣作燃料燒飯做菜

6.（北京）下列物質的用途中，利用其物理性質的是（ ）

A.氧氣用于煉鋼

B.硫酸用于除鐵銹

C.干冰用作制冷劑

D.碳酸氫鈉用于治療胃酸過多癥

7.（威海）物質世界每時每刻都在發(fā)生著變化。下列變化屬于化學變化的是（ ）

①電燈通電發(fā)光 ②煤制成焦炭 ③塑料老化 ④干冰升華 ⑤石油分餾 ⑥海水制鎂 ⑦石塊粉碎成石子 ⑧糧食釀酒

A.②③⑥⑧ B.②⑤⑥⑧

C.①③④⑧ D.①④⑥⑦

8.（百色）化學與我們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，現(xiàn)有①氖氣、②鎂粉、③金剛石、④熟石灰、⑤食醋、⑥干冰六種物質，請按下列要求填空（填序號）。

（1）烹飪時用作酸性調味品的是 。

（2）用作改良酸性土壤的是 。

（3）用于人工降雨的是 。

（4）用來制作煙花和照明彈的是 。

（5）玻璃刀刀口鑲嵌的是 。

（6）用于制造霓虹燈的是 。

9.（漳州）充有鈉蒸氣的高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠，透霧能力強，常用于道路和廣場的照明。鈉的化學性質活潑，常溫下可以與氧氣、水反應，在實驗室里，金屬鈉保存在煤油中。用鑷子從煤油中取出金屬鈉，放在濾紙上，用小刀切下一小塊，投入盛有水（滴有酚酞溶液）的燒杯中，發(fā)現(xiàn)鈉塊浮在水面上，很快熔化成銀白色小球，四處游動，發(fā)出嘶嘶的響聲，偶有火星出現(xiàn)，溶液變成紅色。依據(jù)提供的信息，回答下列問題。

（1）“鈉保存在煤油中”說明鈉具有的化學性質是 。

（2）“鈉塊浮在水面上”說明鈉具有的物理性質是 。

（3）“溶液變成紅色”說明鈉與水反應的生成物中含有 性的物質。

（4）根據(jù)所學知識解釋鈉“熔化成銀白色小球”的原因： 。

10.（黑龍江）碳纖維復合材料是一種新型材料，可以用來制作輕便的球拍和魚竿及賽車，在航空航天、核能等尖端技術領域中也用到了它。請你說出碳纖維復合材料具有哪些性質。（答三點）

二、認識幾種化學反應

（一）課標要求

1.認識化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。

2.認識氧化反應、還原反應。

3.知道物質發(fā)生化學變化時伴隨有能量變化；初步認識化學反應的本質。

（二）典例分析

例1 （雅安）下列四個化學反應，對其反應類型的判斷正確的是（ ）

A.2CuO+C[高溫]2Cu+CO2↑是復分解反應

B.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O是置換反應

C.2H2O2[MnO2] 2H2O+O2↑是分解反應

D.CH4+2O2[點燃]CO2+2H2O是化合反應

解析：化學反應類型的判斷是中考的熱點?；痉磻愋桶ɑ戏磻?、分解反應、置換反應、復分解反應。解題的關鍵是理解這四種反應類型的概念，抓住反應的特征，反應物和生成物的種類與類別。如化合反應是“多變一”，分解反應是“一變多”，置換反應的反應物和生成物都是一種單質和一種化合物，而復分解反應則是“雙交換，價不變”。A項，2CuO+C[高溫]2Cu+CO2↑，該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應；B項，F(xiàn)e2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，該反應是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，屬于復分解反應；C項，2H2O2[MnO2] 2H2O+O2↑，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應；D項，CH4+2O2[點燃]CO2+2H2O，該反應的生成物是兩種，不符合“多變一”的特征，不屬于化合反應。

答案：C

例2 （上海）化學反應C+H2O[高溫]H2+CO中的還原劑是（ ）

A.C B.H2O

C.H2 D.CO

解析：在氧化還原反應中，失氧的是氧化劑，發(fā)生還原反應；得氧的是還原劑，發(fā)生氧化反應。在C+H2O[高溫]H2+CO中，C得氧被氧化，是還原劑；水失氧被還原，是氧化劑。

答案：A

（三）專題演練

1.（臨沂）下列化學反應中，屬于分解反應的是（ ）

A.S+O2[點燃]SO2

B.3C+2Fe2O3[高溫]4Fe+3CO2↑

C.2KMnO4[加熱]K2MnO4+MnO2+O2↑

D.CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2

2.（昆明）屬于復分解反應的是（ ）

A.4NH3+3O2[點燃]6H2O+2N2

B.Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4

C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3

D.2HgO[]2Hg+O2↑

3.（北京）海水提鎂的反應之一：MgCl2+ Ca（OH）2=CaCl2+Mg（OH）2↓，該反應屬于 （ ）

A.化合反應 B.復分解反應

C.置換反應 D.分解反應

4.（常州）鉻酸鉛可用作黃色涂料，常用以下方法制?。篕2CrO4+Pb（NO3）2=PbCrO4↓+2KNO3，該反應屬于（ ）

A.化合反應 B.分解反應

C.置換反應 D.復分解反應

5.（濰坊）元素化合價發(fā)生改變的反應都是氧化還原反應。例如：[2Fe0+3Cl20][點燃][2Fe+3Cl3-1]，反應前后，F(xiàn)e和Cl元素的化合價發(fā)生了改變，該反應是氧化還原反應。下列判斷錯誤的是 （ ）

A.分解反應都屬于氧化還原反應

B.置換反應都屬于氧化還原反應

C.復分解反應都不屬于氧化還原反應

D.有單質參加的化合反應屬于氧化還原反應

6.（寧夏）以下是四個化學反應的微觀示意圖，圖中不同的圓圈代表不同的原子。其中能表示置換反應的是（ ）

8.（宿遷）下列歸納和總結完全正確的一組是（ ）

[A.化學反應基本類型 B.化學反應中常見的“三” ①化合反應：4P+5O2[點燃]2P2O5

②分解反應：H2CO3=H2O+CO2↑

③置換反應：3CO+Fe2O3[高溫]2Fe+3CO2 ①煤、石油、天然氣——三大化石燃料

②塑料、合成纖維、合成橡膠——三大合成材料

③分子、原子、離子——構成物質的三種粒子 C.對鑒別方法的認識 D.化學與生活 ①區(qū)分氮氣和氧氣——伸入帶火星的木條

②區(qū)分棉纖維和羊毛纖維——點燃后聞氣味

③區(qū)分硫酸銨和氯化銨——加熟石灰粉末研磨 ①用甲醛水溶液浸泡水產(chǎn)品防腐

②缺乏維生素C易患壞血病

③自行車支架噴油漆防銹 ]

9.（臨沂）目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉化器可將污染物CO、NO轉化為無毒的CO2和N2（2CO+2NO[催化劑]2CO2+N2）。根據(jù)“在化學反應過程中有元素化合價變化的化學反應，屬于氧化還原反應”判斷，該反應 （填“是”或“不是”）氧化還原反應。

10.（淄博）請對下表中的化學方程式進行評價（填寫評價序號），并注明化學反應類型。

評價序號：①完全正確；②反應條件不正確；③沒有配平；④違背客觀事實。

11.（懷化）置換反應是中學化學反應的基本反應類型之一。

已知：化合物A+單質B→化合物C+單質D。

試回答下列問題。

（1）若D為氫氣，A為稀硫酸，則B應滿足的條件是 。

（2）若D為銅，化合物A的化學式可能為 。

（3）已知在高溫條件下碳與水蒸氣可反應生成一氧化碳和氫氣（水煤氣的主要成分），寫出該反應的化學方程式： 。若家中發(fā)生燃氣（天然氣）泄漏，下列措施不可行的是 （填字母）。

A.檢查并關閉氣源閥門

B.輕輕打開門窗通風

C.立即打開抽油煙機排氣

（4）非金屬單質也具有類似金屬與鹽溶液之間發(fā)生置換反應的規(guī)律，即活動性較強的非金屬可把活動性較弱的非金屬從其鹽溶液中置換出來。如在溶液中可發(fā)生下列反應：

Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2

I2+Na2S=2NaI+S↓

Br2+2KI=2KBr+I2

由此判斷，S、Cl2、I2、Br2四種單質中非金屬活動性最強的是 ，最弱的是 。

（5）在化學反應中，物質所含元素的化合價發(fā)生變化的反應就是氧化還原反應。據(jù)此判斷，置換反應 （填“屬于”或“不屬于”）氧化還原反應。

三、質量守恒定律

（一）課標要求

1.通過實驗探究、認識質量守恒定律；了解常見化學反應中的質量關系。

2.從微觀角度解釋質量守恒定律并認識化學反應。

3.運用質量守恒定律解釋有關現(xiàn)象。

（二）典例分析

例1 （泰安）在一個密閉容器中放入X、Y、Z、W四種物質，在一定條件下發(fā)生化學反應，一段時間后，測得相關數(shù)據(jù)如下表。下列關于此反應的認識，正確的是（ ）

A.若W為水，則X或Y必定為酸或堿

B.若X為化合物，Y為單質，則該反應一定為置換反應

C.m的數(shù)值為32

D.參加反應的X與Y的質量比為1∶4

解析：由表中數(shù)據(jù)分析可知，反應前后，X的質量減少了：10 g-2 g=8 g，故X是反應物，參加反應的X的質量為8 g；同理可以確定Z是生成物，生成的Z的質量為：30 g-8 g=22 g；W是生成物，生成的W的質量為：25 g-7 g=18 g；由質量守恒定律知，Y應是反應物，且參加反應的Y的質量為：22 g+18 g-8 g=32 g，故m的數(shù)值為：32+3=35。該反應的反應物為X和Y，生成物是Z和W。若W為水，則X或Y不一定為酸或堿，如甲烷等有機物燃燒也能生成水，A項錯誤；若X為化合物，Y為單質，無法確定Z和W的類別，則該反應不一定為置換反應，B項錯誤；由以上分析可知，C項錯誤；參加反應的X與Y的質量比為：8 g∶32 g=1∶4，D項正確。

答案：D

例2 （邵陽）在2A+B=2C反應中，已知A的相對分子質量是28，C的相對分子質量是44，則B的相對分子質量是（ ）

A.16 g B.16

C.32 g D.32

解析：解答此題需依據(jù)質量守恒定律，反應前后質量總和相等，參加反應的A和B的質量和等于生成物C的質量，以此為突破口，可以求得B的相對分子質量。設B的相對分子質量為x，則根據(jù)反應前后質量不變可知，2×28+x=2×44，解得x=32。

答案：D

（三）專題演練

1.（邵陽）用下列裝置來驗證質量守恒定律（托盤天平未畫出），能達到目的的是（ ）

2.（荊州）植物光合作用可表示為CO2+H2O[光照]淀粉+O2。下列有關說法中正確的是 （ ）

A.淀粉中一定含C、H兩種元素

B.淀粉中一定只含C、H兩種元素

C.淀粉中可能含有三種以上的元素

D.淀粉可能是一種單質或一種化合物

3.（河北）“氣體烙鐵”是一種以氣體X為燃料的加熱儀器，加熱溫度可達1300 ℃，反應的化學方程式為2X+13O2[點燃]8CO2+10H2O，燃料X的化學式為（ ）

A.C3H8 B.C4H10

C.CH3OH D.C2H5OH

4.（永州）將16 g A和足量B混合加熱，A與B發(fā)生化學反應，16 g A完全反應后生成 12 g C和8 g D。則參加反應的A與B的質量比是（ ）

A.1∶1 B.2∶1

C.3∶1 D.4∶1

5.（株洲）在2A+3B=2C+4D的反應中，已知8 g物質A完全反應生成11 g物質C和9 g物質D。若物質A的相對分子質量為32，則物質B的相對分子質量為（ ）

A.16 B.32

C.48 D.64

6.（蘭州）把一定質量的甲、乙、丙、丁四種物質放入一密閉容器中，在一定條件下反應一段時間，測得反應后各物質的質量如下。則下列說法中錯誤的是（ ）

A.X=0.4

B.丁一定是單質

C.甲和乙是反應物

D.反應中的甲、丙發(fā)生改變的質量比是 11∶14

7.（湘潭）在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發(fā)生化學反應，測得反應前及t1、t2時各物質質量變化情況如下圖所示。下列說法錯誤的是（ ）

A.該反應為化合反應

B.丙可能是該反應的催化劑

C.該化學反應中甲、丁的質量變化之比為5∶7

D.該化學反應中乙、丁的質量變化之比為1∶4

8.（成都）某反應的微觀示意圖如下，用“ ”與“ ”代表A、B兩種元素的原子。下列說法錯誤的是（ ） [+]

A.反應前后原子的種類發(fā)生變化

B.反應前后物質的化學性質發(fā)生變化

C.反應生成物1個分子中含有4個原子

D.該反應的化學方程式可表示為A2+3B2=2AB3

9.（福州）質量守恒定律的發(fā)現(xiàn)對化學的發(fā)展做出了重要貢獻。

（1）通過稱量下列各組試劑在密閉容器內(nèi)混合前后的總質量，能驗證質量守恒定律的是 （填字母）。

A.蔗糖和水

B.氯化鈉溶液和硝酸鉀溶液

C.鐵和氯化銅溶液

（2）在氧氣中點燃紅磷的實驗過程，固體質量變化如下圖所示：

①從燃燒條件分析，固體質量在t1前沒有發(fā)生變化的原因為 。

②該反應的化學方程式為 。

③參加反應的氧氣質量為 g。

（3）某反應的微觀示意圖如下：

①該反應所屬的基本類型為 。

②參加反應的甲物質和生成的丙物質分子數(shù)目比為 。

10.（連云港）掌握科學的研究方法，探索化學世界的奧秘。

（1）分類是學習化學的重要方法之一。

①生活中，常會接觸到下列物質：

A.銅絲 B.甲烷 C.過氧化氫 D.碘酒

其中屬于混合物的是 （填字母，下同），屬于氧化物的是 。

②根據(jù)物質在轉化過程中的特點，可將化學反應分為化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應四種基本反應類型。下列轉化不屬于這四種基本反應類型的是 。

A.生石灰與水反應

B.一氧化碳還原氧化鐵

C.中和反應

（2）實驗是學習化學的一條重要途徑。實驗室中可用KClO3在MnO2催化下受熱分解制取氧氣，并將反應后的混合物進行分離回收。實驗操作如下圖所示：（MnO2難溶于水）

①圖A中試管口略向下傾斜的原因是 ；圖B操作中玻璃棒的作用是 。

②圖C操作中的一處明顯錯誤是 ；圖D操作中，當看到 ，停止加熱。

（3）質量守恒定律是幫助我們學習和認識化學反應實質的重要理論。

①下列表述正確的是 。

A.蠟燭燃燒后質量減小，說明質量守恒定律不是普遍規(guī)律

B.每32 g S和32 g O2完全反應后，生成 64 g SO2

C.在化學反應aA+bB=cC+dD中一定有：a+b=c+d

②有機化合物R與足量氧氣置于密閉容器中充分反應生成CO2和H2O，實驗測得反應前后物質的質量如下表：

[ R O2 CO2 H2O 反應前質量/g 46 128 0 0 反應后質量/g 0 32 x 54 ]

則x= 。已知參加反應的物質R與氧氣的分子個數(shù)之比為1∶3，則R的相對分子質量是 。

四、化學方程式

（一）課標要求

1.能正確書寫簡單的化學方程式。

2.通過具體化學反應分析、理解化學方程式的含義。

3.能根據(jù)化學方程式進行簡單的計算。

（二）典例分析

例題 （蘇州）寫出下列反應的化學方程式。

（1）鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂： 。

（2）鋅和稀硫酸反應： 。

（3）氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應：

。

（4）實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣： 。

（5）硫化氫（H2S）氣體和二氧化硫氣體混合生成硫和水： 。

解析：書寫化學方程式時，要先根據(jù)題意寫出反應物、生成物，然后利用反應前后元素種類和原子數(shù)目不變將化學方程式配平，注意化學式要書寫規(guī)范，另外，不要忘記書寫反應條件、氣體符號和沉淀符號等。（1）在點燃的條件下，鎂條可與空氣中的氧氣反應生成氧化鎂，反應的化學方程式為2Mg+O2[點燃]2MgO。（2）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的化學方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 （3）氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，反應的化學方程式為HCl+NaOH=NaCl+H2O。（4）高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式為2KMnO4[]K2MnO4+MnO2+O2↑。（5）硫化氫（H2S）氣體和二氧化硫氣體混合生成硫和水，反應的化學方程式為2H2S+SO2=3S+2H2O。

答案：（1）2Mg+O2[點燃]2MgO （2）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （3）HCl+NaOH=NaCl+H2O （4）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑

（5）2H2S+SO2=3S+2H2O

（三）專題演練

1.（北京）下列關于S+O2[點燃]SO2的理解不正確的是（ ）

A.表示硫與氧氣在點燃條件下反應生成二氧化硫

B.參加反應的硫與氧氣的質量比是2∶1

C.反應前后硫原子、氧原子的個數(shù)均不變

D.參加反應的氧氣與生成的二氧化硫的分子個數(shù)比為1∶1

2.（鎮(zhèn)江）下列指定反應的化學方程式正確的是（ ）

A.鎂條在氧氣中燃燒：Mg+O2[點燃]MgO2

B.古代濕法煉銅：2Fe+3CuSO4= Fe2（SO4）3+3Cu

C.用胃舒平[含Al（OH）3]治療胃酸過多：Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O

D.用石灰石漿處理二氧化硫：SO2+ CaCO3+O2=CaSO4+CO2

3.（宜賓）下列化學方程式及反應類型均正確的是（ ）

[ 化學方程式 反應類型 A. CO+O2=CO2 化合反應 B. 2KMnO4[]K2MnO2+MnO2+2O2↑ 分解反應 C. 2Ag+H2SO4=Ag2SO4+H2↑ 置換反應 D. CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2 復分解反應 ]

4.（黃岡）已知M、N在一定條件下能發(fā)生反應：M+2N=P+2Q。則下列說法中，不正確的是（ ）

A.若M、N、P、Q都是由分子構成的物質，則該反應前后分子的數(shù)目一定不變

B.M、N、P、Q可能含有同一種元素

C.若P、Q都是化合物，則該反應一定是復分解反應

D.若16 g M和64 g N能恰好完全反應，則M、N的相對分子質量之比為1∶2

5.（武漢）某純凈物X在空氣中完全燃燒，反應的化學方程式為X+2O2[點燃]CO2+2H2O。下列關于X的說法正確的是（ ）

A.X由碳、氫、氧三種元素組成

B.X的相對分子質量為10

C.X中碳、氫元素的質量比為1∶4

D.X屬于有機化合物

6.（荊州）用適當?shù)幕瘜W方程式說明或解釋下列問題。

（1）銅的金屬活動性比鐵弱： 。

（2）工業(yè)上煅燒石灰石制生石灰：

。

（3）用石灰漿粉刷墻面，干燥后變得堅硬： 。

（4）服用含Al（OH）3的藥丸治療胃酸過多癥： 。

7.（達州）2015年8月12日天津港發(fā)生爆炸后，消防專家確認，大約40種危險品中就有700噸劇毒氰化鈉（NaCN）。

（1）氰化鈉（NaCN）泄漏可用過氧化氫溶液進行高效處理，氰化鈉、過氧化氫和水反應生成碳酸氫鈉和氨氣，其反應的化學方程式為 。

（2）氰化鈉是工業(yè)上冶煉黃金的重要原料，工業(yè)上生產(chǎn)氰化鈉的化學方程式為：

2Na+2X+2NH3=2NaCN+3H2

①X的化學式為 。

②NH3中N元素的化合價為 。

8.（常德）工業(yè)上煅燒石灰石（CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。若要制取2.8 t氧化鈣，則需要碳酸鈣的質量是多少？

9.（南京）在催化劑的作用下，用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。

（1）寫出反應Ⅰ的化學方程式：

。

（2）反應Ⅱ所屬基本反應類型為 。

（3）鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，若要將4.6 g鈉完全轉化為氯化鈉，則至少需要氯氣的質量是多少？（寫出計算過程）

10.（泉州）工廠的煙氣脫硫工藝，不僅能消除二氧化硫，還能將其轉化為硫酸鈣（CaSO4）等產(chǎn)品，實現(xiàn)“變廢為寶”，反應的化學方程式為2CaCO3+O2+2SO2[高溫]2CaSO4+2CO2?，F(xiàn)用1.25 t含碳酸鈣80%的石灰石吸收煙氣中的二氧化硫。求：

（1）石灰石中碳酸鈣的質量。

（2）可吸收二氧化硫的質量。

（參考答案見第91頁）