初中科学中考专题精讲常见的化学反应

初中科学中考专题精讲常见的化学反应

第21讲 常见的化学反应 要点自主回扣 ‎ 1．化学反应的基本类型包括：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。其中由两种或两种以上的物质生成另一种物质、的反应叫化合反应；一种物质生成两种或两种以上的其他物质的反应叫分解反应；一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应；两种化合物相互交换成分，生成两种新化合物的反应叫复分解反应。复分解反应发生的条件：‎ ‎①反应物可溶(除不溶性碱与酸或不溶性碳酸盐与酸)；②生成物中必须有气体或沉淀或水生成。‎ ‎ 2．可燃物燃烧的条件：(1)要跟氧气(或空气)接触； (2)温度达到着火点。‎ ‎ 3．催化剂在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反府前后都没有发生改变。‎ ‎ 4．质量守恒定律 ‎ (1)内容：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。‎ ‎ (2)微观解释：在一切化学变化中，反应前后元素(原子)的种类没有改变，原子的数目没有增减。‎ 典型例题精析 ‎【例l】(2009·台州中考)实验室常以MnO2为催化剂分解H202制取氧气，请写出此反应的化 学方程式 ；小柯在科普读物中查得一些蔬菜提取液也可催化H202分解，为此，他设计并进行了如下实验：‎ ‎ ①将5克新鲜莴笋剪碎，放入研钵中，加入少量石英砂，进行快速充分研磨。然后，向 研磨液中加入适量蒸馏水搅拌，再用纱布过滤即得莴笋提取液。‎ ‎ ②用注射器吸入3％的H202溶液5毫升，并将针管内的气体排出，然后尽快吸入5毫升 的莴笋提取液，密封注射器端口。室温下置于试验台上，每分钟记录一次氧气的生成量 ‎(注射器内体积的增加量)，历时10分钟，求平均值。‎ ‎ ③用同样的方法分别测出加入菠菜、白菜提取液后的每分钟氧气生成量。‎ 得到的实验数据如下表(室温20℃，pH为7)：‎ 蔬菜名称 ‎ 每分钟氧气生成量(毫升/分钟)‎ ‎ 莴笋 ‎ 1.55‎ ‎ 白菜 ‎ 0.7‎ ‎ 菠菜 ‎ 0.9‎ ‎(1)上述实验还不足以证明蔬菜提取液具有催化H2O2分解的作用，还需补充怎样的实 验? 。‎ ‎(2)后来，小柯又做了“不同pH的莴笋提取液催化分解H202”的实验，得到数据并绘成 如图曲线，分析曲线你能得出什么结论? 。‎ ‎【精析】本题通过实验的形式在具体的生活情境中考查催化剂的知识，侧重于科学探究 和控制变量法的结合。开始由于没有设置对照组所以无法说明蔬菜提取液对H2 02分解的影响，所以没法判断是否具有催化作用。由图中曲线可知在pH=7时，氧气生成量最大；pH在4～7时，随pH增大氧气生成量增大；pH在7～10时，随pH增大氧气生成量减少。‎ ‎ 答案：2H2022H2O+02↑‎ (1) 设置对照实验：吸入5毫升3％的H2 02后，再吸入5毫升蒸馏水(2)在pH为4～7‎ 时，莴笋提取液对H202的催化作用随pH增加而增大；在pH为7时，莴笋提取液对H2 02的催化作用最强；在pH为7～10时，莴笋提取液对H2 02的催化作用随pH增加而减小 ‎ 【变式训练】小科同学将一片土豆放入过氧化氢溶液中，发现过氧化氢溶液的分解速率 加快。查阅资料后她知道土豆中含有过氧化氢酶，这是一种生物催化剂。于是她设计了如下实验：常温下将几片土豆放入甲注射器，分别往甲、乙两注射器内注入相同体积与溶质质量分数的过氧化氢溶液(如图所示)，密封后观察注射器内气泡产生的速率。‎ ‎ (1)小科设计的乙装置起 作用。‎ ‎ (2)小科把甲注射器放在0℃的环境中，发现产生气体的速率减小，说明过氧化氢酶的 催化效率与 有关。‎ ‎【例2】乙醇(化学式C2H50H)是一种能替代汽油等燃料的清洁能源，但在氧气不足时燃烧除 生成二氧化碳和水外，还会生成一氧化碳。现有69克乙醇与一定量的氧气点燃后发生如下反应：‎ ‎ ‎ ‎ (1)判断系数χ的值是 。‎ ‎ (2)计算反应后生成一氧化碳的质量。‎ ‎ 【精析】判断系数2的值可以利用质量守恒定律的微观解释，反应前后每种原子数量不 变，可根据氢原子反应前后的数量列方程便可解出χ=3。同时为了计算反应后生成一氧化碳的质量必须用同样的方法确定Y、Z的值，写出方程式：‎ ‎。求出已知量乙醇和待求量一氧化碳的相 对质量，代入已知量，列式求解便可。‎ ‎ 答案：(1)3(2)反应后生成一氧化碳28克。‎ ‎ 【变式训练】一瓶久置的氢氧化钠固体已经发生了变质。某研究性学习小组为了探究变 质程度，作出如下猜想：可能部分变质，固体是NaOH和Na2C03的混合物；可能全部变质，固体是Na2C03。‎ (1) 首先对固体的成分进行确定。取少量固体于试管中，加水充分溶解，先加入足量的 BaCl2溶液，产生白色沉淀，静置后 取上层清液，再加入CuS04溶液，产生蓝色絮状沉淀。根据实验现象，可确定该固体是 ；‎ ‎(2)称取l0．6 9该固体样品于锥形瓶中，加入一定质量分数的稀盐酸，直至过量，得到数据如下表；‎ 样品质量 反应前总质量 反应后总质量 ‎ 10.6克 ‎ 148.5克 ‎ 146.3克 计算该样品中Na2C03的质量分数。‎ ‎(3)再取固体样品溶于水，加入一定质量分数的稀盐酸，直至过量。测出加入稀盐酸的质量与产生C0气体的质量关系如图所示。从图中可以判断：在该样品溶液中加入稀盐酸，首先与之反应的物质是 。‎ ‎(4)请你分析，一定质量的NaOH固体，变质前后与相同质量 分数的稀盐酸反应，变质前消耗盐酸的量 ‎ 变质后消耗盐酸的量(填“大于”、“小于”或“等于”)。‎ 重点难点指引 ‎1．氧化性、还原性和可燃性 ‎ 氧化还原反应可以理解为反应物间有电子得失的反应。得电子的反应为还原反应，发 生还原反应的物质被还原，是氧化剂，具有氧化性，氧气是常见的氧化剂；失电子的反应为氧化反应，发生氧化反应的物质被氧化，是还原剂，具有还原性，氢气和一氧化碳是常见的还原剂。氢气和一氧化碳还具有可燃性。‎ ‎2．化学反应的基本类型 记住化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的概念，并能准确区分某些常见化学反应所属的基本类型。化学反应能否发生与反应物本身的性质(内因)和外界条件(外因)有关，复习时要重点关注置换反应、复分解反应发生的条件。‎ ‎(1)排在氢前面的金属能置换酸中的氢生成氢气。排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。‎ ‎(2)复分解反应发生的条件：①反应物可溶(除不溶性碱与酸或不溶性碳酸盐与酸)，②生成物中必须有气体或沉淀或水生成。‎ ‎3．化学反应中的能量变化 化学反应中往往伴随着能量的变化，有些反应过程中要吸热，称吸热反应；有些反应过 程中要放热，称放热反应。吸热反应往往要加热或高温条件下才能进行。‎ ‎4．燃烧和缓慢氧化 燃烧和缓慢氧化发生的都是氧化反应，但快慢不同。缓慢氧化发生很慢往往不易察觉，如金属的锈蚀和生物的呼吸等。燃烧是一种剧烈的氧化反应，往往能出现明显的发光放热现象，如蜡烛燃烧。如果燃烧在有限的空间内急剧发生就会引起爆炸。‎ ‎5．化学物质对人体的危害 一氧化碳吸入后能够与血红蛋白结合从而让血红蛋白失去输氧能力，因此有毒。甲醇有 剧毒，要与食用酒精乙醇相区别。尼古丁是烟中的重要成分，对人有害，因此吸烟有害健康。毒品本身能严重危害人体的健康，加上其成瘾性，会对本人和社会造成严重危害。‎ ‎6．催化剂 催化剂的特点是：一变二不变，即改变反应速率，反应前后质量不变，化学性质不变。‎ 同时催化剂具有选择性，既不是万能的，也不是惟一的。‎ ‎7．质量守恒定律 质量守恒定律实质：从分子一原子观点看，化学变化实质上是参加反应的各物质(反应 物)发生了原子间的重新组合，才使反应物变成生成物。在一切化学变化中，反应前后元素(原子)的种类不变，原子的数目没有增减，原子的质量也不变，所以，参加反应的各物质的总质量等于反应后所有生成物的总质量。‎ ‎8．化学方程式 ‎(1)化学方程式的意义：①宏观上：表示了化学反应中的反应物和生成物，表示了该化 学反应进行的条件；②微观上：表示了反应物、生成物各物质构成的分子或原子个数比；③质量上：表示了各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。‎ (1) 化学方程式计算：①解题一般步骤：设未知量一正确书写化学方程式一计算出有关 物质间的相对质量比一列出已知量和待求量一列比例式计算一简明地写答案；②注意事项：A化学方程式必须写正确，并配平；B化学方程式表示的是物质问的质量比；C．反应物和生成物均为纯物质的质量。‎ 专题综合检测 一、选择题(本题有10小题，每小题4分，共40分)‎ ‎1． 关于氢气和一氧化碳的性质，下列说法错误的是 ( )‎ 2． 甲醛是室内装潢时产生的主要污染物之一，其分子结构模型如图所示，下列有关甲醛的 说法正确的是 ( )‎ A. 甲醛由碳、氢、氧三种元素组成 B. 甲醛由一个碳元素、二个氢元素、一个氧元素组成 C．甲醛由一个碳原子、二个氢原子、一个氧原子构成 D．甲醛中C、H、0三种元素的质量比为1：2：1‎ ‎3． 下面是某化学反应的微观模型示意图，据此分析错误的是 ( )‎ A. 反应前后原子数目没有变化 B. 反应的本质是原子的重新组合过程 C．分子是由原子构成的 D．示意图中的各物质均属于化合物 ‎4． 如图是用模型表示物质间发生的化学反应，图中“●”和“”分别表示两种不同元素 的原子。则该模型所表示的反应类型属于 ( )‎ ‎ A. 化合反应 B. 分解反应 ‎ C．置换反应 D．复分解反应 ‎5． 在2Mg+022Mg0的反应中，反应物和生成物的质量关系正确的是 ( )‎ A. 2 g M9和3 g 02反应生成5 g MgO B．3 g M9和2 g 02反应生成5 g MUO C．4 g M9和1 g 02反应生成5 g MgO D．1 g M9和4 g 02反应生成5 g MgO ‎6． 下列四个式子中，符合实验事实的是 ( )‎ A. NaN03+KCl=KN03+NaCl B．CaO+H20=Ca(0H)2‎ C. Mg(OH)2+CaCl2=Ca(OH)2+MgCl2‎ D．Cu+2AgCl=CuCl2+2Ag ‎7． 下列关于四种基本反应类型的叙述中不正确的是 ( )‎ A. 有单质生成的反应不一定是置换反应 B. 复分解反应一定没有单质参加 C. 有氧气参加的反应一定是氧化反应 D．由两种物质作用生成盐和水的反应都是中和反应 ‎8． 目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如图)。下列说法错误 的是 ( )‎ A. 燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能 B. 该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能 C．在此循环中发生了反应：2H2O2H2↑+02↑‎ D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂 ‎9． 常温下，新型纳米材料MFe2Oχ(3<χ<4)能使工业废气中的S02转化为S，反应过程如下：‎ MFe2Oy+S，其中M表示+2价的金属元素。已知MFe2Oy中Fe的化合价为+3价，M在该反应中化合价不变。下列说法错误的是 ( )‎ A. MFe2Oχ可用于环保 B. 该反应属于分解反应 C. y的数值为4‎ D．该反应中硫元素的化合价发生了变化 ‎10．在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的相对分子质量之比为22：9，当l.6g与Y完全反 应后生成4.4g R，则在反应中Y和M的质量比为 ( )‎ A. 16：9 B. 23：9 C．32：9 D．46：9‎ 二、非选择题(本题有8小题，共60分)‎ ‎11．(8分)在新能源的开发利用上，氢能的开发是重要的发展方向，如氢能源汽车等。一氧 化碳和氢气虽具有相同的化学性质，如 性、 性，但一氧化碳却不是新能源的发展方向，从安全和环保的角度来看，这其中的重要原因是 ‎ ‎ 和 。‎ ‎12．(6分)‎2009年7月22日，我国一部分地区见到了三百年一遇的日全食。利用已曝光过 的黑白胶片作为滤光片进行观测，可防止对眼睛造成伤害。胶片曝光变色的原因是胶片上溴化银遇到光照时变成黑色的银(Ag)和深棕色的溴(Br2)。该反应的化学方程式为 ，其反应类型是 ，在溴化银中溴元素的化合价为 价。‎ ‎13．(4分)据报道：‎2009年5月7日下午，某市一气雾剂厂车间内铝粉起火，因工作人员缺 乏消防知识，用水灭火，结果发生爆炸。小科查找了有关资料，发现金属铝在加热条件下能和水发生反应，化学方程式为：‎ ‎2Al+6H202Al(0H)3↓+3H2↑‎ ‎(1)发生这次爆炸的直接原因是 (用化学方程式表示)；‎ ‎(2)其实，有些火灾也不能用水灭火，如 (举一例)。‎ ‎14．(4分)小明在复习时注意到H2和CO在性质上有许多相似之处，他总结如下：‎ H2和C0‎ ‎ 共同性质 ‎ 化学反应方程式 均能与Cu0发生 置换反应 ‎ ‎ CuO+H2Cu+H20；CuO+C0Cu+CO2‎ 均能在空气(氧 气)中燃烧 ‎2H2+022H20‎ ‎2C0+022CO2‎ ‎ (1)上述总结中有一处错误，请在错误之处下面划“﹋﹋﹋﹋”；‎ ‎ (2)请帮助小明归纳出l条H2和C0共同的用途 ‎ ‎ .‎ ‎15．(4分)为了确定某可燃性气体的成分是H2、C0还是它们的混合物，某科学兴趣小组的 同学设计了如图所示的装置，并进行实验。将该可燃性气体在氧气中燃烧，把燃烧后生成的气体依次通过装置A、B，发现A质量增加，B中出现浑浊。试回答下列问题：‎ ‎(1)该可燃性气体是 。‎ ‎(2)该可燃性气体在氧气中燃烧的化学方程式为 ‎ ‎ .‎ ‎16．(6分)小敏设计了一种填空游戏。请按要求在方框内填人物质的化学式或反应类型。规 则是：(1)竖列必须符合物质分类要求；(2)横行必须符合基本化学反应类型；(3)所填物质的组成元素在H、O、S、Cu中选择。‎ ‎17．(7001082)(16分)化学实验室常用甲酸(HCOOH)和浓硫酸混合加热制备一氧化碳，其反 应的化学方程式为HCOOH C0↑+H2O。如图是制备一氧化碳还原氧化铁并检验生成物性质的实验装置。‎ ‎(1)先检查装置的气密性。实验开始时应检查发生装置 中 ，以防止爆炸。‎ ‎(2)装置8中盛放 ，除去 .‎ ‎ (3)装置D中盛放 ，检验 。‎ ‎ (4)写出C装置中反应的化学方程式： 。‎ ‎ (5)实验结束时，应先停止 处加热。‎ ‎ (6)在反应后，磁铁悬挂在玻璃管上方，其作用是 ‎ ‎ .‎ ‎18．(7001083)(12分)小科同学为测定某铁合金的含铁量，做了如下实验：称取11.4g样品，‎ 放入质量为50.0g的烧杯中，再往烧杯内加入足量的100.0g稀盐酸(杂质不与酸反应、不溶于水)，并对烧杯进行了四次称量，记录的数据如下：‎ ‎ 反应时间 ‎ to ‎ t1‎ ‎ t2‎ ‎ t3‎ 烧杯总质量/g ‎ 161.4‎ ‎ 161.2‎ ‎ 161.0‎ ‎ 161.0‎ 求：(1)反应产生的氢气质量；‎ ‎(2)该铁合金中铁的质量分数；‎ ‎(3)反应后溶液中氯化亚铁的质量分数。(本题计算结果准确到0．1％)‎ 答案 典型铡题耩祈 ‎【例l】【变式训练】(1)对照(2)温度 ‎【例2】【变式训练】(1)NaOH和Na2C03的混合物 ‎ (2)样品中Naz C03的质量分数为50％‎ ‎ (3)NaOH (4)等于 专题综合检测 ‎1． D ‎ ‎2． A ‎3． 【解析】选D。本题综合考查模型知识、质量守恒定律微观解释、化学反应本质、分子 组成和化合物的概念。在理解模型代表含义的基础上，通过对模型中各种微粒的个数分析可知反应前后每一种原子的数目没有变化，整个反应本质是分子分离产生原子，多个原子又重新组合成新的分子的过程，因此选项A、B、C正确。第二种反应物是由同种元素组成的纯净物，是单质，所以选项D错误。‎ ‎4． A ‎5． 【解析】选B。本题通过考查化学方程式的意义，进一步加深对质量守恒定律的理解。‎ 根据化学方程式中反应物与生成物质量比一定这一特点，可计算出镁和氧气反应时的质量比为48：32即3：2。由此可以推算只有3g镁和2g氧气才能恰好完全反应生成5 9氧化镁。因此，理解质量守恒定律时必须注意：化学反应前后参加反应的纯净物质量总和等于反应生成的 纯净物质量总和，而且反应物和生成物的质量比始终固定。‎ ‎6． B ‎ ‎7． D ‎8． 【解析】选C。本题重点考查学生的读图能力和分析能力。由图可知该氢能源循环体系 在物质方面是将水分解成氢气和氧气，再通过氢气和氧气反应结合生成水；能量方面水分解时利用了太阳能，燃料电池将化学能转化为电能，整个循环体系是将太阳能转化为电能。所以，A、B正确；C中条件错误，应该改成光、催化剂；该设想中的难点是找到促使光照条件下分解水的催化剂，D正确。‎ ‎9． 【解析】选B。由于MFe2O能使工业废气中的S02转化为S，因此可用于环保，A正确；‎ 此反应是两种物质反应生成两种新的物质，因此不是分解反应，但我们可以看到在反应前后硫元素的化合价发生了变化，所以该反应属于氧化还原反应，B错误，D正确；y的数值可根据化学式MFe2Oy利用该化学式中各元素化合价的代数和为0，求得Y数值为4，C正确。‎ ‎10．【解析】选A。本题考查质量守恒定律和利用化学方程式计算。可通过以下方式计算求 得：‎ 设1.6g X与Y完全反应后生成4.4g R和a克M，消耗b克Y。‎ X+2Y=R + 2M ‎22 18‎ ‎4.4克 a克 列式22：18=4.4克：a克 求得a=3.6克；‎ 再根据质量守恒定律：l.6克+b克=4.4克+3．6克，求得：b=6．4克；‎ 所以，Y和M的质量比为6.4克：3．6克=l6：9‎ ‎11．可燃 还原 一氧化碳有毒性 燃烧产物是温室气体(二氧化碳)‎ ‎12．2AgBr2Ag+Br2‎ 分解反应(或氧化还原反应) -1‎ ‎13．【解析】这次爆炸是可燃物在有限的空间内急剧燃烧造成的，铝和水反应要吸热，不可 能直接导致爆炸，但该反应产生的氢气却能与周围空问中的氧气急剧反应造成爆炸，这是本次爆炸的直接原因；由于油的密度比水小，会浮在水面上，油着火时用水灭火是无效的，另外带电体着火因水能电解产生氢气和氧气，产生氢气又能重新燃烧，所以这类火灾也不能用水灭火。‎ 答案：(1)2H2+022H20‎ ‎(2)油着火等(合理均可)‎ ‎14．均能与Cu0发生置换反应 作燃料或冶炼金属(作还原剂)‎ ‎15．(1)H2和C0的混合物 ‎(2)2H2+022H20、2C0+O22C02‎ ‎16．【解析】本题考查氧化物的概念、置换反应及对常见化学反应的熟悉程度。能发生分解 反应制得氧气同时生成氧化物的氧化物只有双氧水，化学式为H202，生成的氧化物为H20；氢气与氧化铜反应为单质和化合物反应生成单质和化合物，这类反应为置换反应。‎ 答案：H2 02 H20置换反应 ‎17．【解析】本题创设了一个学生不熟悉的情境，需要学生利用已有的知识去分析解决问题。‎ 问题(1)一氧化碳和氢气都具有可燃性，解题时类比制取氢气后需检查氢气的纯度，以防止点燃不纯氢气发生爆炸，所以点燃一氧化碳前也要检查纯度；问题(2)为得到纯净的一氧化碳，B装置中液体必须能除掉实验过程中产生的水，因此这种液体肯定是浓硫酸；问题(3)设置装置D是为了检验一氧化碳还原氧化铁后生成二氧化碳气体，只能用澄清石灰水；问题(4)根据高炉炼铁原理可直接写出化学方程式；问题(5)实验结束为了防止停止加热后C处试管内气压减小，D装置内液体倒流入C试管，引起C试管破裂，所以必须先停止C处加热，确保A处能不断产生气体保证C处气压高于大气压；问题(6)磁铁是为了检验有无铁生成。‎ 答案：(1)C0 气体的纯度(2)浓硫酸 水 ‎(3)澄清石灰水 二氧化碳 ‎(4)3CO+Fe2032Fe+3CO2‎ ‎(5)C (6)检验有无铁生成 ‎18．【解析】本题综合考查质量守恒定律，据化学方程式计算及质量分数的求法。根据题意，‎ 盐酸足量则随着时间的推移铁会被反应完，不再产生氢气，烧杯的质量也将不再减少，推知t2、t3时铁用完。据质量守恒定律得反应后减少的烧杯总质量为氢气的质量，所以氢气质量=11.4+50.0+100．O-161.0=0.4克；根据化学方程式利用氢气的质量可求得含铁质量分数和反应后溶液中氯化亚铁的质量分数，具体如下：‎ 设：铁合金中铁的质量为z克，反应后溶液中氯化亚铁的质量为y克。‎ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑‎ ‎56 127 2‎ χ克 y克 0.4克 列比例式56：2=χ克：0．4克，求得χ=11．2克；‎ ‎127：2=y克：0．4克，求得y=25．4克；‎ 该铁合金中铁的质量分数=ll.2克÷ll．4克×l00％≈98．2％‎ 反应后溶液中氯化亚铁的质量分数=25．4克÷(161.0—50．O)克×l00％≈22．9％‎ 答案：(1)反应中产生氢气的质量为0．4 9；‎ ‎(2)铁合金中铁的质量分数为98．2％；‎ ‎(3)反应后溶液中氯化亚铁的质量分数为22．9％。‎