一、化學(xué)變化的基本特征
(一)課標(biāo)要求
1.認(rèn)識(shí)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(shí)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(dòng)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(huì)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(shí)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(shí)幾種化學(xué)反應(yīng)
(一)課標(biāo)要求
1.初步認(rèn)識(shí)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(dòng)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?,而甲可以是氫氧化鈣溶液,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(dòng)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(huì)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(huì)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(shí)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(shí)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(shí)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(huì)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?。篨>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?!芭瘜殞殹钡闹饕瘜W(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(huì)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(shí),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(shí):。
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)。