专题二 物质的化学变化一、物质的性质和变化1．物质变化的判断从宏观上判断是否有新物质生成，从微观上判断构成反应物的粒子是否发生了改变。若变化后有新物质生成、构成反应物的粒子发生了改变，则是化学变化，反之是物理变化。爆炸不一定都是化学变化。如锅炉爆炸、车胎爆炸是物理变化。2．物质性质的辨析关键是看物质的性质是不是只有通过化学变化才能表现出来，如果是，就是化学性质，不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质。3．物质的变化和性质(1)性质与变化的区分：性质是物质本身固有的属性，是一个静态概念，常用“易、会、能、可以”等词汇描述；变化是一个过程，是一个动态概念，表示正在或已经发生，多用“变成了”“生成了”等词语。例如，酒精能燃烧，是化学性质；酒精燃烧，是化学变化。(2)性质与变化、用途的联系：物质的性质决定其变化和用途，物质的变化和用途反映其性质。4．影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素有：温度、反应物的浓度、反应物的接触面积及催化剂等。温度升高，反应物的浓度增大，增加反应物的接触面积，都可以加快反应速率；加入催化剂可以改变反应速率。二、质量守恒定律1．理解质量守恒定律抓住“五个不变”“两个一定改变”及“一个可能改变”，即：一个可能改变：分子总数可能改变2．运用质量守恒定律解释实验现象的一般步骤为：(1)说明化学反应的反应物、生成物；(2)根据质量守恒定律，应该是参加化学反应的各物质质量总和等于各生成物质量总和；(3)与题目中实验现象相联系，说明原因。3．应用质量守恒定律时应注意：(1)质量守恒定律只能解释化学变化而不能解释物理变化；(2)质量守恒只强调“质量守恒”，不包括分子个数、体积等方面的守恒；(3)“质量守恒”指参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等，不包括未参加反应的物质的质量，也不包括杂质；(4)通过相关实验对质量守恒定律进行验证或设计实验探究时，设计的化学反应原理中若有气体参加或有气体生成，该反应必须在密闭的容器中进行。三、化学反应类型1．化学反应类型的划分(1)四种基本反应类型抓住各反应特点记忆：①化合反应——多变一；②分解反应——一变多；③置换反应——一换一；④复分解反应——二换二。(2)从得氧、失氧角度划分①氧化反应：物质得到氧的反应；②还原反应：物质失去氧的反应。氧化反应和还原反应是同一化学反应中的两个过程，两者必然同时发生，这种反应称为氧化还原反应。(3)从能量角度划分①吸热反应：吸收热量的化学反应。从始至终需要加热或高温的反应都属于吸热反应。如：C＋CO22CO。9
②放热反应：放出热量的化学反应。如：物质的燃烧，金属与酸反应，生石灰与水反应等都属于放热反应。2．基本类型与特殊类型的关系(1)氧化还原反应同时存在，且一般存在于化合反应、分解反应、置换反应中，复分解反应中不存在氧化与还原。其关系如左下图所示：(2)中和反应与复分解反应(见右上图)四、化学方程式及其计算1．化学方程式的书写(1)书写化学方程式时要以客观事实为基础，遵守质量守恒定律，按照“一写二配三条件，四要瞄准放暗箭”步骤书写。(2)检查化学方程式是否正确要从以下方面入手：反应物、生成物的化学式是否正确；是否配平；反应条件是否注明；生成物的状态是否标正确；是否符合客观事实。2．化学方程式的计算(1)含杂质物质的计算。解题时，要把不纯净的反应物换算成纯净物才能进行计算。计算出来的纯净物的质量，也要换算成实际的不纯净物。(2)天平问题的计算。要把握天平两边反应前后质量的变化情况进行判断。(3)无数据或缺少数据的计算。解答此类题的关键是寻找关键词“相等”“相同”“反应前后质量不变”等。利用等量关系，列式进行计算。(4)数据处理型计算。解题时，要从数据中发现规律或结论，排除干扰数据，选出完全反应的数据进行计算。考向一 物质的性质和变化【例1】水电解的过程可用下图表示，微粒运动变化的先后顺序是( )。A．①②③④B．④①③②C．①②④③D．①④③②解析：电解水是一个化学变化，化学变化的过程是分子分成原子，原子重新结合成新分子。①未通电，分子未发生分解；②在直流电的作用下，水分子开始分解；③电解一段时间后氧原子在正极聚集，氢原子在负极聚集；④氢、氧原子重新在正负极组合成氧气分子和氢气分子，故先后顺序为①②③④。答案：A方法归纳解答此类题目，关键是掌握化学变化的微观过程，即分子分成原子，原子重新组合成新分子，再结合具体题目进行分析即可。考向二 质量守恒定律【例2】在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表：9
物质甲乙丙丁反应前质量/g20m86反应后质量/g4待测282对该反应，下列描述中正确的是( )。A．“待测”数值一定为2B．乙一定是该反应的催化剂C．反应中甲和丙的质量比为1∶7D．该反应可能是铜与氧气的反应解析：由表中可知反应前甲、丙、丁质量分别为20g、8g、6g，反应后质量分别为4g、28g、2g，反应后质量变化情况为：甲减少了16g，丙增加了20g，丁减少了4g，根据质量守恒定律知，甲和丁为反应物，丙为生成物，反应中甲和丙的质量比＝16∶20＝4∶5；乙反应前后质量不变，乙可能是该反应的催化剂，该反应类型为化合反应，故该反应可能是铜与氧气的反应。答案：D方法归纳解答此类题目的关键是确定反应物和生成物。根据反应前后各物质的质量的增减来判断反应物和生成物，物质反应后质量比反应前质量变小的为反应物，物质反应后比反应前质量变大的为生成物，再根据质量守恒定律推断出反应类型和各物质的质量关系。考向三 化学反应类型【例3】下图是某反应的微观示意图，若表示氧原子，表示氢原子，有关说法正确的是( )。A．图中甲、乙、丙三种物质都是氧化物B．该反应属于复分解反应C．该反应前后分子种类、原子种类均没有改变D．图中甲、乙、丙三种物质均是由分子构成的解析：由图示可知丙为氧气属于单质，反应物两种，生成物一种，属于分解反应，该反应前后分子种类改变，原子种类不变，甲为过氧化氢分子、乙为水分子、丙为氧分子，故甲、乙、丙三种物质均是由分子构成的。答案：D方法归纳解答此类题目，需先从微观角度分析题中所给的反应物和生成物的种类和类别，即有几种物质反应，反应生成物是几种，反应物是单质还是化合物，然后再结合四种基本反应类型的特征进行区分。考向四 化学方程式的书写【例4】如图是用来表示某物质发生化学变化的微观示意图。图中和分别表示两种元素的原子，仔细观察下图，回答下列问题：(1)A物质属于______(填“混合物”“单质”或“化合物”)。(2)该反应的反应类型为__________。(3)若A、B、C为初中化学中的常见物质，写出符合该反应的化学方程式______________。(4)根据上述示意图，你能得到哪些化学变化的信息？(请写一条)___________________。解析：9
因A中只含有一种元素，故A属于单质；该反应是氢气在氧气中燃烧生成水的反应，从反应物及生成物的种类看，属于化合反应；在回答反应提供的信息时，可以从质量守恒的角度分析，如化学反应前后元素的种类不变，也可以从化学反应实质角度分析，如化学反应过程中分子分成原子，原子重新组合成新分子等(合理答案均可)。答案：(1)单质 (2)化合反应(3)2H2＋O22H2O(4)化学反应前后，元素的种类不变(其他合理答案也可)方法归纳解题时要抓住题目所给的有用信息，确定反应物、生成物和反应条件。化学方程式的书写，要按照步骤进行，写好后养成检查的习惯。考向五 化学方程式的相关计算【例5】10g碳酸钙与稀盐酸反应的关系如图。(1)当加入73g稀盐酸时，稀盐酸与碳酸钙恰好完全反应。①当加入73g稀盐酸时，反应生成的气体的质量是多少？②当加入73g稀盐酸时，反应后溶液中溶质的质量分数是多少？(2)当加入120g稀盐酸时，溶液中溶质是________。解析：本题中涉及的化学反应是碳酸钙与稀盐酸的反应，反应生成了氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。根据化学方程式和反应的碳酸钙的质量可以计算出生成气体的质量和氯化钙的质量；不能根据稀盐酸的质量来进行计算，因为稀盐酸是混合物，不是纯净物，化学方程式计算中所涉及的质量都是纯净物的质量。反应后所得溶液中的溶质是可溶性的氯化钙；生成的气体已经离开了溶液，不能再算作所得溶液的质量，因此反应后所得溶液的质量可用反应前碳酸钙的质量加上稀盐酸的质量减去生成气体的质量来得到，根据溶质质量分数的计算公式就可以计算出所得溶液中溶质的质量分数。当加入120g稀盐酸时，溶液中的溶质除了氯化钙外，还有未反应的氯化氢。解：(1)设生成气体的质量为x，生成氯化钙的质量为y。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑1001114410gyx①＝ x＝＝4.4g②＝ y＝＝11.1g反应后溶液中溶质的质量分数为：×100%≈14.1%(2)当加入120g稀盐酸时，溶液中溶质除生成的氯化钙外，还有未反应的氯化氢。答案：(1)①4.4g ②14.1%(2)氯化钙和氯化氢方法归纳解答此类题目，首先要理解横、纵坐标的含义，其次要注意观察图像的三个点(即起点、拐点、终点)及走向。根据题意写出相关反应的化学方程式，从图像中找出一个“量”为突破口，即可解答出正确的答案。1．网络、报纸等媒体爆料的下列造假事件中，肯定涉及化学变化的是( )。A．用硫黄燃烧来熏蒸粉丝使其变白B．用工业石蜡等给瓜子“美容”C．用淀粉、蔗糖、奶香精等掺和成“奶粉”D．用铜粉和锌粉熔合成“黄金”2．已知有两种物质在光照条件下能发生化学反应，其微观示意图如下：9
说明：一种小球代表一种原子下列说法正确的是( )。A．图示中的反应物都是单质B．图示中共有四种分子C．该反应属于置换反应D．该图示不符合质量守恒定律3．化学反应要符合一定的原理和条件，下列认识正确的是( )。A．化合反应和分解反应一定有单质参加或生成B．置换反应只能发生在金属与金属的化合物之间C．复分解反应要有沉淀或气体或水生成D．有盐和水生成的反应一定是中和反应4．下列化学方程式书写正确的是( )。A．P＋O2P2O5B．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2↑C．Na2SO4＋CuCl2===CuSO4↓＋2NaClD．2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O5．化学中常用下列词语描述物质的性质：可燃性、吸水性、溶解性、酸碱性。(1)浓硫酸常用作干燥剂是因为它具有________。(2)氢气作为燃料是因为它具有________。(3)石蕊和酚酞可用来检查溶液的__________。(4)能否用排水法收集气体是根据气体的________。6．请回答下列问题：(1)用CO在高温下还原赤铁矿(主要成分Fe2O3)的化学方程式为______________。(2)金属镁着火不能用CO2灭火，因为镁能在CO2中燃烧生成碳和氧化镁。该反应的化学方程式为________，反应基本类型是__________。(3)用“”表示氢原子，“”表示氧原子，则如图所示的化学反应方程式为__________________。(4)比较、分析、归纳是学习化学的重要方法。通过比较可以发现相同的反应物在不同的外界条件下，会发生不同的反应。请参照示例归纳反应规律：组别化学方程式规律示例C＋O2(充足)CO22C＋O2(不充足)2CO反应物相同时，反应物的量不同，生成物不同①4Na＋O2===2Na2O2Na＋O2Na2O2________________________②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O________________________7．A～G表示初中化学常见的物质，它们之间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)，9
其中A为金属氧化物，E、F为金属单质，且F为紫红色，化学反应②和③的基本反应类型相同。请按要求填空：(1)物质C的化学式为__________________________。(2)写出反应②的一个化学方程式：______________。(3)反应③的基本反应类型是____________________。(4)E、F和氢由强到弱的金属活动性顺序为________________________。8．以下是某研究小组探究影响化学反应速率部分因素的相关实验数据。实验序号H2O2溶液浓度/%H2O2溶液体积/mLMnO2的用量/g收集氧气的体积/mL反应所需的时间/s①51200.1416.75②151200.146.04③30535249.21④30555210.76(1)通过实验①和②对比可知，化学反应速率与________有关；从实验__________和__________对比可知，化学反应速率与温度的关系是______________________。(2)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子碰撞的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是_________。(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总量________(选填“减小”“不变”或“增大”)。9．如图是八年级下册研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的实验装置。本实验通过测定氧化汞分解前后反应物和生成物的质量是否相等来验证质量守恒定律。已知：氧化汞分解的反应方程式：2HgO2Hg＋O2↑请回答下列问题：(1)在组装实验装置时，欲调整试管的倾斜度，应调节图中A、B、C哪个旋钮？________(2)下列有关本实验的描述正确的有哪些？__________A．在量筒中加入一些煤油，可以减少氧气在水中的溶解B．塑料管口放出连续均匀的气泡后才能收集气体C．氧化汞未分解完全就停止加热对实验结果没有影响10．氢气还原氧化铜实验得到的固体粉末为氧化铜和铜的混合物，科学兴趣小组的同学对该粉末中单质铜的含量进行测定。三组同学各取10g粉末样品置于烧杯中，然后加入不同质量的同浓度的稀硫酸，充分反应后，对烧杯中剩余固体进行称量，实验数据记录如下：9
组别编号样品质量/g加入稀硫酸质量/g剩余固体质量/g110208.4210308310408(1)分析表中数据可知，第2组实验中的剩余固体是__________。(写出物质名称或符号)(2)样品中单质铜的质量分数为__________。(3)加入的稀硫酸的溶质质量分数是多少？(写出计算过程)11．小敏对实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后的废液，进行溶质成分鉴定。取废液上层清液50g，逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液，出现气泡，滴加至10g开始出现白色沉淀。继续滴加至沉淀不再产生，过滤，测得沉淀的质量为5g，并绘制了图像。(1)滴加的溶液中溶质属于__________(选填“盐”或“碱”)。(2)10g碳酸钠溶液中含有的溶质质量是________g。(3)图像中的a点数值是__________。(4)废液中含有的溶质是________________(写化学式)。(5)通过计算说明，图像横坐标中的b点表示的溶液的质量是多少克？参考答案专题提升演练1．A 硫燃烧生成二氧化硫，故用硫黄燃烧来熏蒸粉丝使其变白发生了化学变化。2．B 根据微观示意图可知，反应物是一种单质和一种化合物，生成物是两种化合物，共有四种分子，故A错，B正确，C错；任何化学反应都符合质量守恒定律。3．C 化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”，主要是从反应物、生成物种类的多少确定，故A不正确；B中置换反应是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，可能是金属与金属化合物之间的反应，如铁与硫酸铜溶液的反应，也可以是其他单质与化合物之间的反应，如氢气与氧化铜的反应等，故B不正确；复分解反应要发生，需符合其发生的条件，即生成物中有气体或沉淀或水，否则不能发生，故C正确；只有酸与碱作用生成盐和水的反应才是中和反应，故D不正确。4．D A选项中没有配平；B选项中生成物CO2不能标注气体符号，因为反应物中有气体CO参与；C选项中CuSO4不是沉淀，不符合复分解反应发生的条件，所以该反应不能发生。5．答案：（1）吸水性 （2）可燃性 （3）酸碱性 （4）溶解性解析：浓硫酸具有吸水性，故它可作干燥剂；氢气作为燃料是因为它具有可燃性；石蕊和酚酞试液遇酸性或碱性溶液可显示不同的颜色，故石蕊和酚酞可用来检查溶液的酸碱性；能否用排水法收集气体是根据气体的溶解性。6．答案：（1）Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2（2）2Mg＋CO2C＋2MgO 置换反应（3）2H2O22H2O＋O2↑（4）①反应物相同时，反应条件不同，生成物不同 ②反应物相同时，反应物的浓度不同，生成物不同解析：9
解答的关键是正确解读题目信息，找到与题意对应的化学反应，并能完整写出化学方程式。（2）中，反应物是镁和二氧化碳，生成物是碳和氧化镁，反应条件是点燃；（3）中，通过分析图示信息可知，该反应的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，很显然，是实验室用过氧化氢制取氧气的反应；（4）①比较两个化学反应的条件，一个是在常温下进行，一个是在加热下进行，生成物分别是Na2O和Na2O2；②比较两个化学反应，一个用浓硝酸，一个用稀硝酸，生成物不同。7．答案：（1）H2O （2）Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu（或Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu） （3）置换反应 （4）E、氢、F解析：根据F是紫红色金属单质，推断F是铜（Cu），金属氧化物A是CuO；金属氧化物（CuO）只能与酸发生反应，推断B是稀硫酸或稀盐酸；CuO与稀硫酸（或稀盐酸）反应生成CuSO4（或CuCl2）和H2O，则C是H2O，D是CuSO4（或CuCl2），E是初中化学常见的物质，则E是Fe；Fe和CuSO4（或CuCl2）反应生成FeSO4（或FeCl2）和Cu，该反应是置换反应。8．答案：（1）反应物浓度（或浓度） ③ ④ 温度越高，化学反应速率越快（2）反应物浓度越大，单位体积的反应物中含有的粒子数越多，粒子间碰撞的概率越大，化学反应速率越快（3）不变解析：对比实验①和②可以看出，两实验的唯一区别是过氧化氢溶液的浓度不同，由反应时间不同可以看出过氧化氢浓度越大，反应速率越快，所需时间越短，说明化学反应速率与反应物浓度有关。对比实验③和④可以看出，两实验的唯一区别是温度不同，分析反应所需时间可以看出，温度越高反应所需的时间越短。从微观角度分析原因是反应物浓度越大，单位体积的反应物中含有的粒子数越多，粒子间碰撞的概率越大，化学反应速率越快。稀释过氧化氢溶液虽然溶液变稀，但溶液中溶质的量不变，所以产生氧气的总质量不变。9．答案：（1）B （2）AC解析：（1）由装置中各旋钮的作用可知，能调整试管的倾斜度的旋钮是B。（2）由氧气的溶解性可知，氧气不易溶于水，不溶于煤油，在量筒中加入一些煤油，可以减少氧气在水中的溶解，故A正确；当塑料管口放出连续均匀的气泡时收集气体是纯净的氧气，但是收集的气体少了，不符合质量守恒定律，故B不正确；氧化汞受热分解减少的质量，就是收集的氧气的质量，所以，氧化汞未分解完全就停止加热对实验结果没有影响，故C正确。10．答案：（1）铜或Cu （2）80%（3）设实验1中20g硫酸溶液中溶质质量为x。CuO ＋ H2SO4===CuSO4＋H2O80 9810g－8.4g x80∶98＝1.6g∶x x＝1.96g稀硫酸中溶质的质量分数＝×100%＝9.8%答：加入的稀硫酸的溶质质量分数是9.8%。解析：因铜与稀硫酸不反应，因此铜和氧化铜的混合物与稀硫酸反应时，固体质量减少量是氧化铜的质量。比较实验1、2可知，实验1中硫酸完全反应，比较实验2、3知，实验2中氧化铜完全反应，由此可知样品中铜的质量为8g，则样品中Cu的质量分数为：×100%＝80%。根据氧化铜的质量1.6g与10g稀硫酸完全反应，根据化学方程式CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，可计算出10g稀硫酸中硫酸的质量；根据溶液中溶质质量分数公式可计算出稀硫酸的溶质质量分数。11．答案：（1）盐 （2）2.65 （3）1.1 （4）HCl、CaCl2（5）设与氯化钙反应的碳酸钠溶液中溶质质量为y，CaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋CaCO3↓ 106 1009
y 5g＝ y＝5.3g溶液质量是5.3g÷26.5%＝20gb点质量应标20g＋10g＝30g答：图像横坐标中的b点表示溶液的质量为30g。解析：由图像可知，废液中含有的溶质是氯化氢和氯化钙的混合物；滴加的溶液中溶质是碳酸钠，属于盐；10克碳酸钠溶液与质量分数的乘积是溶质的质量；图像中的a点数值是二氧化碳的质量，可以根据碳酸钠的质量求出；图像横坐标中的b点表示的溶液的质量可以根据5gCaCO3和化学方程式的计算求出。9
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