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．质量守恒定律的特征
质量守恒定律可以理解为“五个不变”“两个一定改变”和“一个可能改变”即：
(1)五个不变????
? 宏观????? 反应物和生成物的总质量不变元素的种类不变微观?????
原子的种类不变原子的数目不变原子的质量不变 (2)两个一定改变????? 宏观：物质的种类一定改变微观：分子的种类一定改变
(3)可能改变：分子的总数可能改变。
质量守恒定律是从量的意义上揭示了化学变化的基本规律。
2．质量守恒定律应用和验证应注意的问题
应用质量守恒定律来定量解释某些化学变化前后物质质量发生改变的原因，关键要明确反应前后各物质的质量“总和”中的内含物，即反应前的物质必须是“参加反应”的所有物质。反应后的物质必须是“生成”的所有新物质。对于有气体参加或生成的反应，要把气体的质量计入反应前后的总质量中，不能遗漏。
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 ＋CO 2=====高温2CO 。
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。
其关系如下图左所示：
(2)中和反应与复分解反应(见上图右)。
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(标注‘↓’或‘↑’)”步骤书写。
(2)检查化学方程式是否正确要从以下方面检查：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】(2011·山东威海中考)老师在课堂上演示了如下3个有趣的实验：
①用坩埚钳夹持一小块石灰石，用酒精灯加热，2分钟后把石灰石放入含有酚酞的蒸馏水中，酚酞溶液不变色。
②用坩埚钳夹持该石灰石，还用酒精灯加热，同时向灯焰上通入氧气，1分钟后把石灰石再放入含有酚酞的蒸馏水中，酚酞溶液立即变成红色。
③向②变红的酚酞溶液中逐滴滴加盐酸，酚酞溶液又变为无色。
请回答下列问题：
(1)下列说法不正确的是( )。
A ．石灰石不具有受热分解的化学性质
B ．实验①中，在受热的条件下，石灰石没有发生化学变化
C ．化学反应需要一定的条件，在实验①中，灯焰温度达不到石灰石分解的温度
(2)通入氧气，能影响碳酸钙分解反应的原因，正确的是( )。
A ．氧气能降低碳酸钙分解所需的温度
B ．氧气能改变碳酸钙的性质
C ．氧气是碳酸钙分解反应的催化剂
D ．增加了单位时间内酒精分子与氧分子发生有效碰撞的次数，提高了灯焰温度
(3)在初中阶段，涉及的物质的化学性质主要有：
A ．可燃性；
B ．热稳定性；
C ．酸性；
D ．碱性；
E ．金属活动性；
F ．非金属活动性。 在上述变化中，酒精表现出的化学性质是(填代号，下同)______；盐酸表现出的化学性质是__________。
(4)写出上述实验中发生的有关反应的化学方程式：______________________________ 解析：实验①用酒精灯加热石灰石，石灰石没有发生分解是由于温度达不到石灰石分解的温度；通入氧气，提高了酒精灯火焰的温度，使石灰石分解了，但氧气不能降低碳酸钙分解所需的温度，也不能改变其性质，更不是该反应的催化剂；酒精燃烧是化学变化，体现了酒精的可燃性这一化学性质，向变红的溶液中滴加盐酸，红色消失是由于盐酸与氢氧化钙发生了化学反应，体现了其酸性的化学性质。
答案：(1)A (2)D (3)A C (4)CaCO 3=====△CaO ＋CO 2↑ CaO ＋H 2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2
＋2HCl===CaCl 2＋2H 2O
解答本题的关键是读懂题中提供的信息，结合所学知识进行解答。信息处理题的解法一般有以下几个环节：一是认真审题，提取信息；二是结合问题，处理信息；三是根据信息，解决新情景问题。解题过程中不可简单地机械模仿，也不可随意发挥。要注意把所得的知识迁移到新的“情景”中去，抓住信息，将新旧知识有机衔接，使问题迎刃而解。
考向二 质量守恒定律
【例2】在一只密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表： 物质 X Y Z Q
反应前质量/g 8 2 40 5
反应后质量/g 待测 24 8 23
A ．该反应一定是置换反应
B ．Y 、Q 的相对分子质量比一定为11∶9
C ．参加反应的X 、Z 的质量比为1∶4
D ．反应后X 的质量为0
解析：由表中可知反应前Y 、Z 、Q 的质量分别是2 g 、40 g 、5 g ，反应后质量变化情况为：Y 增加了22 g ，Z 减少了32 g ，Q 增加了18 g ，根据质量守恒定律可知：Y 、Q 为生成物，Z 为反应物。因为22＋18＞32，由此可以确定X 为反应物，且参加反应的X 的质量为22 g ＋18 g －32 g ＝8 g 。参加反应的X 、Z 的质量比为：8 g∶32 g＝1∶4，因此C 正确。反应前有8 g X ，参加反应的X 为8 g ，则反应后X 的质量为0，因此D 也正确。
答案：CD
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】如下图所示的微观变化与下列反应及反应类型对应正确的是( )。
A ．2CO ＋O 2=====点燃2CO 2 化合反应
B ．2HI ＋Cl 2===2HCl ＋I 2 置换反应
C ．2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑ 分解反应
D ．2HCl ＋CuO===CuCl 2＋H 2O 复分解反应
解析：分析图示可知，反应前有2分子“”和1分子“”参加反应生成了2分子“”和1分子“”，即化合物和单质反应生成另一种化合物和另一种单质，故为置换
反应，B 符合题意。
答案：B
解答此类题目的关键是看懂图示的含义，分析图示中所发生的变化，找到变化的本质特征，然后与四种基本反应类型进行对比，做出正确的判断。
考向四 根据信息书写化学方程式
【例4】请回答下列问题：
(1)用CO 高温下还原赤铁矿(主要成分Fe 2O 3)的化学方程式为______________。
(2)金属镁着火不能用CO 2灭火，因为镁能在CO 2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，则下图所示的化学反应方程式为
________________。
解析：(1)CO 在高温条件下与Fe 2O 3反应生成Fe 和CO 2；(2)在点燃条件下，CO 2和Mg 反应生成C 和MgO ，反应符合：“单质＋化合物===单质＋化合物”，属于置换反应；根据图中信息，反应物是过氧化氢(H 2O 2)，生成物是H 2O 和O 2，反应条件是催化剂。
答案：(1)Fe 2O 3＋3CO =====高温2Fe ＋3CO 2 (2)2Mg ＋CO 2=====点燃C ＋2MgO 置换反应
(3)2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑
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。化学方程式书写时，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】(2011·四川广安中考)为测定某纯碱(Na 2CO 3)样品中(含有少量的氯化钠杂质)碳酸钠的质量分数，现称取6 g 试样放在烧杯中并滴入稀盐酸，当稀盐酸滴加至36.5 g 时，烧
杯内溶液的总质量为40.3 g(产生的气体全部逸出)。产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如图所示，试计算：
(1)A 点产生气体的质量为________；
(2)试样中碳酸钠的质量分数(结果精确到0.1%)为________；
(3)B 点时，烧杯内溶液中溶质的化学式__________________________________________。
解析：根据质量守恒定律，反应前烧杯中物质的质量与反应后烧杯内物质的质量差即为生成的CO 2质量：6 g ＋36.5 g －40.3 g ＝2.2 g ；根据CO 2质量借助化学方程式可求出碳酸钠的质量，进而求出试样中碳酸钠的质量分数；由图可知B 点时，盐酸已过量，烧杯内溶液中溶质为NaCl 、HCl 。
答案：(1)2.2 g
(2)解：设6 g 试样中Na 2CO 3质量为x 。
Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑
106 44
x 2.2 g
106x ＝442.2 g
x ＝5.3 g 试样中Na 2CO 3的质量分数为5.3 g 6 g
×100%≈88.3% 答：试样中Na 2CO 3的质量分数为88.3%。
(3)NaCl 、HCl
解题时，应正确分析题目中有用的关键信息(如例题中的质量差即为生成的CO 2的质量)，确定化学反应方程式，代入有关的数据进行计算。一定要注意解题步骤的规范性和结论的正确性。
1．下列变化不属于化学变化的是( )。
A ．铝箔在氧气中燃烧
B ．铜器表面产生铜绿
C ．水蒸发
D ．淀粉水解成葡萄糖
2．(2011·江苏徐州中考)科学研究表明，氨气在常压下就可液化为液氨，液氨可作汽
车的清洁燃料，其燃烧时的主要反应为4NH 3＋3O 2=====点燃2X ＋6H 2O 。下列说法中不正确的是
( )。
A ．氨气在常压下液化是物理变化
B ．X 的化学式为N 2
C ．液氨具有可燃性属于化学性质
D ．液氨属于混合物
3．关于四种基本反应类型的叙述中，正确的是( )。
A ．分解反应一定没有单质生成
B ．复分解反应中反应物和生成物一定都是化合物
C ．有氧气参加的反应都是化合反应
D ．有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
4．下列应用的原理用化学方程式表示正确的是( )。
A．用电解水的方法测定水的组成
2H2O===H2↑＋O2↑
B．用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
C．用小苏打治疗胃酸过多
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
D．用石灰石制生石灰
CaCO3===CaO＋CO2
5．20 g 20%的NaOH溶液与20 g 20%的H2SO4溶液充分反应后，滴入紫色石蕊溶液显( )。
A．蓝色 B．紫色 C．红色 D．无色
6．化学与我们的生活息息相关，它不仅为人类生活创造了丰厚的物质基础，而且为人类社会可持续发展作出了巨大贡献。
(1)请从A盐酸、B纯碱、C活性炭、D氢氧化钠四种物质中选择适当的字母序号填空。
①用于消除冰箱异味的是________；
②侯氏制碱法中的“碱”是________。
(2)锂元素(元素符号为Li)及其所形成的化合物，在通信和航空航天领域中具有极其重要的用途。它的化合物氢氧化锂(LiOH)是一种易溶于水的白色固体，有辣味，具有强碱性和腐蚀性。
①写出氢氧化锂的一条物理性质________________；
②下表是部分物质的溶解性表，运用此溶解性表并结合你对复分解反应发生条件的理解，从表中选出一种盐，该盐能与LiOH发生复分解反应，请你写出该盐的化学式：__________。
OH－Cl－SO2－4NO－3
Ba2＋溶溶不溶
Cu2＋不溶溶溶
Li＋溶溶溶溶
7.(2011·天津中考)现有木炭、一氧化碳、氧化铜、氧化铁、稀硫酸五种物质，它们之间发生的反应，可用“A＋B―→C＋D”表示。
(1)若A为单质，A与B在高温下反应，可观察到固体粉末由黑色逐渐变红，则B是____________，其反应类型为______________________。
(2)若A为气体化合物，A与B在高温下反应，可观察到固体粉末由红色逐渐变黑，则B 是______________。
(3)若A溶液pH＜7，A与B在常温下反应，可观察到溶液由无色变为黄色，则A与B 反应的化学方程式为__________________，其反应类型为______________。
8．(2011·安徽巢湖中考)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
实验序号H2O2溶
液浓
度/%
H2O2溶液
体积/mL
温度
℃
MnO2的
用量/g
收集氧
气的体
积/mL
反应所需
的时间/s
① 5 1 20 0.1 4 16.75
②15 1 20 0.1 4 6.04
③30 5 35 2 49.21
④30 5 55 2 10.76
(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
氧气的总重量________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
9．将CO 2通入NaOH 溶液中无明显现象。某学习小组的同学为了观察到CO 2与NaOH 溶液反应的明显外观现象，并同时利用这一反应来验证质量守恒定律，设计了下列实验。请根据实验过程及内容，思考并回答相关问题。
(1)实验装置如图甲所示。将整套装置(包括CO 2及NaOH 溶液)放在天平上称量，测得质量为78.2 g 。
(2)用力推压注射器活塞向密闭的软塑料瓶中注入10 mL NaOH 溶液(装置如图乙所示)，振荡后观察到的现象有__________________________________________________________。
(3)静置片刻后，将整套装置再次放在天平上称量，测得其质量仍为78.2 g ，你对这一结果的解释是____________________________________________________。
(4)通过上述探究实验，你得到的启示是：
①若采用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律，应让化学反应在______中进行。
②为进一步证明CO 2与NaOH 溶液确已发生化学反应，你还能想到的方法是________________________________________________________________________。
10．某校化学兴趣小组承担了某项研究课题的一部分：通过实验探究气体X(已知由两种元素组成，不含氧元素)的元素组成。实验装置如下，将0.17 g X 气体由注射器A 缓缓送入B 装置(B 装置中的空气已预先除去)，使之完全反应，生成的气体全部用D 装置抽取收集。实验的现象和数据记录如下：
现象 反应前质量(g)
反应后质量(g)
B 装置中 逐渐变 成亮红色
21.32 21.08 C 装置中 变蓝色 32.16 32.43
(1)(2)经测定，D 中的气体由一种元素组成，常温常压下密度是1.25 g/L ，试推测该气体的化学式是________，其质量是________ g 。(常见气体密度如下)
气体 H 2 O 2 CO CH 4 N 2 CO 2
常温常压时的密度(g/L)
0.09 1.43 1.25 0.72 1.25 1.98
11．小苏打(主要成分为NaHCO 3)中常含有少量氯化钠。化学兴趣小组的同学为了测定某
品牌小苏打中NaHCO3的质量分数。进行了以下实验：称量样品置于烧杯中，向其中慢慢滴
试计算：
(1)样品中的NaHCO3质量分数；
(2)所得溶液中NaCl的质量分数。
参考答案
1．C 2．D 3．B 4．B 5．A
6．答案：(1)C B
(2)白色固体(或易溶于水等)
CuSO4[或CuCl2、Cu(NO3)2]
7．答案：(1)氧化铜置换反应(2)氧化铁
(3)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O 复分解反应
8．答案：(1)反应物浓度(或浓度) ③④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
9．答案：(2)塑料瓶变瘪，注射器中剩余溶液“自动”进入塑料瓶中
(3)反应容器密闭，生成物全部留在瓶内，也没有空气进入，因而反应后质量相等(即质量守恒)
(4)①密闭容器②向反应后溶液中加入稀盐酸，有气泡产生(或其他合理答案)
10．答案：(1)0.24 氢(2)N20.14
(3)2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2
11．答案：(1)解：根据质量守恒定律得CO2的质量＝9 g＋75.4 g－80 g＝4.4 g
设NaHCO3质量为x，生成的NaCl的质量为y。则：
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
84 58.5 44
x y 4.4 g
84∶44＝x∶4.4 g
x＝84×4.4 g÷44＝8.4 g
样品中NaHCO3的质量分数＝8.4÷9×100%≈93.3%
(2)58.5∶44＝y∶4.4 g
y＝58.5×4.4 g÷44＝5.85 g
样品中NaCl的质量＝9 g－8.4 g＝0.6 g
NaCl的总质量＝0.6 g＋5.85 g＝6.45 g
NaCl溶液中NaCl的质量分数＝6.45 g÷80×100%≈8.1%
答：(1)样品中的NaHCO3质量分数为93.3%；(2)所得溶液中NaCl的质量分数为8.1%。