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“物质的化学变化”是课程标准中设置的五个学习主题中牵连面最广的主题，是化学研究的重要内容，它对认识和确定物质的组成、结构、性质、用途都有着极其重要的作用。该学习主题以空气和氧气、碳和碳的化合物等常见的物质为载体，以物质的变化为主线，要求学生认识物质的化学变化、从定性与定量两个角度掌握化学变化的规律。由于涵盖面广，此学习主题在考试中占有较大的篇幅，是考试的重点、难点。
“物质的化学变化”这一主题内容既繁杂又抽象，命题时多是与生活、生产实际相联系，根据情境中涉及的知识进行命题，所以做这类题时要学会利用化学变化的规律，定性地解释具体的现象、事实，又要学会从定量的角度分析题目中的化学问题，解答时要注意细节及解题步骤、格式的把握。
1．从定性的角度探究生活、生产实际中的“物质变化”问题，涉及空气和氧气；一氧化碳和二氧化碳；化石燃料和碳单质等常见物质的性质、变化以及探究它们变化的基本实验的相关知识，同时也会考查陌生物质或反应，需要学生对知识有较强的迁移、应用能力。
2．从定量的角度研究物质在化学变化中的表现在枣庄中考中经常出现，一般以选择题、计算题为主，有时也会在探究实验题中出现，需要学生掌握质量守恒定律、图像辨识、化学方程式的计算格式、步骤及相应的技巧等相关知识，难度一般较大。
3．跨学科实践活动是本学习主题实际较多的内容，在新教材体系中明确的9个跨学科实践活动中，本学习主题部分涉及了3个，作为新课标新设计的内容，预计在今后的中考中会有体现，一般会出现在选择题和填空题中，在该部分此类题可涉及实验方案评价、操作注意事项、物质的制取与性质、用途等知识，综合性强，难度较高，需要学生具有极高的化学素养以及对知识的灵活应用能力。
素养立意：能从定性的角度对常见的生活现象(如燃烧)、实验事实进行探讨、解释，能运用转化、守恒的观念分析物质的变化过程。
项目1 从定性角度研究物质及其变化
1．地下水经净化后，成为自来水走进千家万户。下面是人们生活用水的四个情景，其中描述错误的是( )
A．沏茶：茶叶悬浮水中形成的混合物是溶液
B．洗碗：向水中加入的洗洁精可以乳化油污
C．给花草浇水：水是植物进行光合作用的原料之一
D．给鱼缸换水：水中生物靠溶解在水中的氧气呼吸
2．(2024·湖北中考)在探究甲烷的元素组成时，做了如下图的两个实验。下列说法错误的是( )
A．燃烧时火焰呈(淡)蓝色
B．左侧烧杯内壁有小液滴产生
C．右侧烧杯内壁石灰水变浑浊
D．可得出甲烷含有氧元素
3．(2024·连云港中考)O2是人类生存必需的物质，认识和获取O2具有重要意义。
(1)工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，在此过程中发生的变化是________(填字母)。
a．O2分子质量变小
b．O2分子间间隔减小
c．O2分子转变为其他分子
(2)实验室里现有MnO2固体、H2O2溶液以及下列装置(A～D)：
①仪器M的名称是________(填字母)。
a．长颈漏斗 b．锥形瓶 c．集气瓶
②利用上述药品制取O2，应选择的两个装置是________(填字母)。
③检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是________________________________
_____________________________________________________________________(包括操作和现象)。
(3)气焊的化学原理为2X＋5O24CO2＋2H2O，X的化学式为________。
(4)氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义。
①能向自然界中释放O2的是______(填字母)。
a．动植物的呼吸 b．可燃物的燃烧 c．植物的光合作用
②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3的化学方程式为_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
4．(2024·贵州中考)燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。
(1)蜡烛燃烧
用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。
①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是
_____________________________________________________________________。
②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是
_____________________________________________________________________。
③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是______________________(任写一条)。
(2)氢气燃烧
2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧、液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。
①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为
_____________________________________________________________________。
②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来调控燃烧室动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是______________________________
_____________________________________________________________________。
素养立意：能从定量的角度对物质的变化进行分析、计算，能运用定性转化和定量守恒的观念分析生活现象、实验事实，建立起变化与守恒相统一的唯物主义世界观。
项目2 从定量角度研究物质及其变化
5．甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁，结合微观示意图分析，下列结论正确的是( )
A．反应前后所有元素化合价都没有发生变化
B．相对分子质量最大的是丙
C．发生反应的甲和乙的分子个数比为1∶2
D．参加反应的乙和生成丁的质量比为1∶3
6．(2024·武汉中考)化学项目小组用图1所示装置验证质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为106.23 g(见图1)。验证质量守恒定律后，待白烟完全沉降取下橡胶塞，片刻后再一起称量，电子天平示数稳定为106.28 g(见图2)。
回答下列问题：
(1)仪器甲的名称为 ________(填“锥形瓶”或“烧杯”)。
(2)计算参加反应红磷的质量(写出计算过程及结果，结果精确到0.01 g)。
7．(2024·深圳中考)中国天宫空间站三名航天员每日需要2.4 kg O2，固体燃料氧气发生器制氧，是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠(NaClO3)；点燃铁粉，铁粉剧烈燃烧，放出大量的热受热分解为NaCl和O2。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自________________。
(2)三名航天员4天所需O2共9.6 kg，则理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为多少(NaClO3的相对分子质量为106.5，列出化学方程式写出完整计算过程)
(3)①加热KClO3和MnO2混合物制取O2的化学方程式为___________________。
②在一定条件下，制取相同质量的O2，则加热分解________(填“KClO3”或“NaClO3”)所需质量更少。
8．(2023·通辽中考)从定性和定量两个角度来认识物质是化学研究的重要方法。工业上可用高温煅烧贝壳制氧化钙。小明对贝壳的成分从这两个方面进行探究。
(1)【定性研究】探究贝壳的成分。
【提出猜想】
小明猜想贝壳中含有碳酸钙。
小明猜想的依据之一是化学变化中元素不变，之二是贝壳难溶于水，之三是_____________________________________________________________________。
【查阅资料】
①钙能与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2微溶于水。
②若用铁丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈砖红色，则可证明该溶液中含有钙的化合物。
【实验验证】
①取适量贝壳置于大试管中，加入稀盐酸使之溶解，产生________(填颜色和气味)的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。证明贝壳中含有碳酸盐。
②用铁丝蘸取贝壳与稀盐酸反应所得的溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈砖红色。证明贝壳中含有钙的化合物。
【得出结论】贝壳中含有碳酸钙。
(2)【定量研究】测贝壳中碳酸钙的含量。
【查阅资料】
①Ba(OH)2易溶于水。
②BaCO3难溶于水。
【设计实验】
小明设计如图(夹持装置已略去)所示实验，测贝壳中碳酸钙的含量。
①装置A中NaOH溶液的作用是_____________________________。
②装置C中过量Ba(OH)2溶液的作用是_________________________________
_____________________________________________________________________。
【改进实验】
为减少实验药品的使用，小明设计如图所示实验，通过测量二氧化碳体积确定碳酸钙的含量。
称取四份质量均为a g的贝壳，分别使之与稀盐酸反应，测得二氧化碳体积分别为w L、x L、y L、z L，其中w、x、y相近，z明显偏小，其偏小的原因可能是________(写出一种即可)。
【反思与期待】
受条件所限，小明未能对贝壳中含有的其他成分进行探究，他期待在今后的学习中进一步探究。
1．在定性研究物质及其变化时，常会用到控制变量法，选准要探究的要素作为唯一变量，通过分析现象、数据的差异，就可以得出正确的结论。
2．在定量研究物质及其变化时，一般先弄清实验的原理，写出涉及的化学方程式，结合化学方程式分析表格、图像、实物图的质量变化的原因，结合化学方程式的计算步骤、格式进行计算即可。
素养立意：在科学探究与实践活动中，能与同学合作、分享，善于听取他人的合理建议，评价、反思、改进学习过程与结果，初步形成自主、合作、探究的能力。
项目3 跨学科实践活动视角下的物质及变化
9．(2024·湖南中考)老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中，选取过氧化氢溶液和二氧化锰，利用供氧器制取氧气。解答下列问题：
(1)根据反应的化学方程式分析，过氧化氢的质量反应后比反应前 ________。
(2)现需要制得3.2 g氧气，至少需要多少溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液(请写出计算过程及结果)。
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主题串讲(4－6 单元) 化学变化中“定性”和“定量”的融合考查
知识融合·搭项目
1．A [茶叶悬浮水中，不能形成均匀、稳定的混合物，不是溶液，A错误；洗洁精中含有乳化剂，有乳化作用，能将大的油滴分散成细小的油滴，能够随水流走，向水中加入的洗洁精是乳化作用，B正确；光合作用的原料有二氧化碳和水，因此水是光合作用的原料之一，C正确；水中溶解少量的氧气，水中的动物和植物靠溶解在水中的氧气进行呼吸，D正确。]
2．D [甲烷燃烧时火焰呈(淡)蓝色，A正确；甲烷燃烧生成水，则左侧干冷烧杯内壁有小液滴产生，B正确；甲烷燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则右侧烧杯内壁石灰水变浑浊，C正确；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物氧气中含有氧元素，则题述实验可得出甲烷中一定含有碳元素和氢元素，无法确定是否含有氧元素，D错误。]
3．解析：(1)工业生产的O2可加压贮存在蓝色钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小，而分子本身的质量不变，也不会转变为其他分子。(2)①仪器M的名称是长颈漏斗。②利用上述药品(过氧化氢溶液和二氧化锰固体)制取O2，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择向上排空气法或排水法收集，根据图示装置，收集装置可选择C，应选择的两个装置是B、C。③氧气具有助燃性，检验一瓶无色气体是氧气的简单方法是将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃，则该无色气体是氧气。(3)根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有10个氧原子，反应后有4个碳原子、4个氢原子和10个氧原子，则2X中有4个碳原子和4个氢原子，X中有2个碳原子和2个氢原子，化学式为C2H2。(4)①a．氧气可以供给呼吸，动植物的呼吸吸收氧气释放二氧化碳；b．氧气具有助燃性，可燃物的燃烧消耗氧气；c．植物的光合作用消耗二氧化碳，释放氧气。②氧气和臭氧(O3)可以相互转化。在紫外线的作用下，O2转化为O3，化学方程式为3O22O3。
答案：(1)b (2)①a ②B、C ③将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃 (3)C2H2 (4)①c ②3O22O3
4．解析：(1)①燃烧需要同时具备三个条件：物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是升高温度，达到了蜡烛的着火点。②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是乙的烛芯与空气的接触面积大。③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，还想探究的问题是蜡烛燃烧生成什么物质。(2)①火箭升空时，燃烧室里是液氢燃烧生成水，反应的化学方程式为2H2＋O22H2O。②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来调控燃烧室动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是控制阀门A和阀门B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧。
答案：(1)①升高温度，达到了蜡烛的着火点 ②乙的烛芯与空气的接触面积大 ③蜡烛燃烧生成什么物质(合理即可) (2)①2H2＋O22H2O ②控制阀门A和阀门B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧
5．D [由反应的微观示意图可知，该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成了甲醇和水，化学方程式是3H2＋CO2CH3OH＋H2O，据此可知：该反应中乙为氢气，属于单质，氢元素的化合价在反应前后一定改变，A错误；甲为二氧化碳(CO2)，相对分子质量为44，乙为氢气(H2)，相对分子质量为2，丙为甲醇(CH3OH)，相对分子质量为32，丁为水(H2O)，相对分子质量为18，其中相对分子质量最大的是甲，B错误；由化学方程式可知，反应前为1个二氧化碳分子和3个氢分子，发生反应的甲和乙的分子个数比为1∶3，C错误；由化学方程式可知，参加反应的乙(H2)和生成丁(H2O)的质量比为(1×2)×3∶(1×2＋16)＝6∶18＝1∶3，D正确。]
6．解析：(1)由图可知，仪器甲的名称为锥形瓶。(2)该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开橡胶塞，空气进入装置中，进入装置内空气的质量约等于消耗氧气的质量，再由氧气的质量和化学方程式求出红磷的质量即可。
答案：(1)锥形瓶
(2)解：参加反应的氧气质量为106.28 g－106.23 g＝0.05 g，
设参加反应红磷的质量为x，
4P ＋ 5O22P2O5
124 160
x 0.05 g
＝
x≈0.04 g
答：参加反应红磷的质量为0.04 g。
7．解析：(1)根据题目信息，点燃铁粉，铁粉剧烈燃烧，放出大量的热，NaClO3受热分解为NaCl和O2，所以氯酸钠受热分解所需的能量来自铁粉的剧烈燃烧。
(2)NaClO3受热分解为NaCl和O2，化学方程式为2NaClO32NaCl＋3O2↑，O2的质量(9.6 kg)为已知量，据此可通过化学方程式计算出所需NaClO3的质量，详见答案。
(3)①加热KClO3和MnO2混合物生成KCl、O2，化学方程式为2KClO32KCl＋3O2↑。
②根据化学方程式2NaClO32NaCl＋3O2↑，每213份质量的NaClO3能分解产生96份质量的O2，根据化学方程式2KClO32KCl＋3O2↑，每245份质量的KClO3能分解产生96份质量的O2，则制取相同质量的O2，则加热分解NaClO3所需质量更少。
答案：(1)铁粉的剧烈燃烧
(2)解：设理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为x。
2NaClO3 2NaCl＋3O2↑
2×106.5 3×32
x 9.6 kg
＝
x＝21.3 kg
答：理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为21.3 kg。
(3)①2KClO32KCl＋3O2↑ ②NaClO3
8．解析：(1)【提出猜想】碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，故利用高温煅烧贝壳制氧化钙，可猜测贝壳中含碳酸钙，猜想三：碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳。
【实验验证】①结论为该贝壳中含有碳酸盐，碳酸盐能与稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故产生无色无味的气体。
(2)【设计实验】二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳。
答案：(1)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳 无色无味
(2)吸收空气中的二氧化碳 检验和完全吸收反应生成的二氧化碳 装置漏气(合理即可)
9．解析：(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑，根据反应的化学方程式分析，过氧化氢的质量反应后比反应前减少。(2)根据氧气的质量和化学方程式的计算来分析。
答案：(1)减少
(2)解：设至少需要过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 3.2 g
＝ x＝6.8 g
则至少需要溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液的质量为6.8 g÷5%＝136 g。
答：至少需要136 g溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液。
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