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物质的化学变化
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2022版课标
内容 要求 1.知道物质具有独特的物理性质和化学性质，同类物质在性质上具有一定的相似性。
2.知道物质具有广泛的应用价值，物质的性质决定用途。
3.知道物质是在不断变化的，物质变化分为物理变化和化学变化。
4.认识化学变化是产生新物质的过程，知道化学变化常伴随生成沉淀、产生气体、发生颜色变化、发光，以及吸热或放热等现象。
2022版课标
内容 要求 5.理解化学反应的本质是原子的重新组合，化学反应前后，原子的种类和数量不变，分子的种类发生改变。
6.认识物质的变化过程中伴随着能量变化。
7.认识在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化，初步形成变化观。
8.认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律。
9.理解质量守恒定律的微观本质。
10.认识定量研究对化学科学发展的重大作用。
11.认识常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应及简单应用。
续表
续表
2022版课标
学习活动建议 实验探究活动：探究铜片在空气中灼烧后发生的变化，通过实验论证物质是否发生了化学变化，结合实验说明质量守恒定律，使用传感器等多种技术手段表征化学反应中的物质变化。
调查与交流活动：收集日常生活中的化学变化现象和有关事实，交流、讨论并归纳化学变化的特征。
项目式学习活动：设计和编制可用于探究化学反应定量关系等的计算机小程序；利用化学反应模拟“智慧农场”中农作物的生长条件等。
续表
2022版课标
情境素材建议 贝壳（或鸡蛋壳、大理石）中碳酸钙的含量，暖贴或食品干燥剂等产品的说明书，石灰岩溶洞和钟乳石的形成，呼吸作用及葡萄糖在体内氧化释放能量，用石灰石或贝壳烧制生石灰，即热盒饭、自热火锅，铜片在空气中灼烧前后固体质量的比较，拉瓦锡与质量守恒定律的发现，对水的蒸发和水的分解的微观解释。
考情分析
考点 近五年考查情况（题型/分值）
2023 2022 2021 2020 2019
考点一　物质的变化与性质 工程、技术应用题/1 选择题/2 生活、生产应用题/1 选择题/2 科普阅读题/1 生活、生产应用题/3 选择题/2
生活、生产应用题/1
科普阅读题/2
考点二　质量守恒定律及其应用 定量分析题/1 生活、生产应用题/1 选择题/0.5 选择题/2 选择题/0.5
实验探究题/1
续表
考点 近五年考查情况（题型/分值）
2023 2022 2021 2020 2019
考点三　化学方程式 工程、技术应用题/4 科普阅读题/2 物质性质及应用题/2 实验探究题/4 生活、生产应用题/4 科普阅读题/2 物质组成与变化分析题/5 实验探究题/5 生活、生产应用题/4 科普阅读题/2 物质组成与变化分析题/4 实验探究题/4 选择题/2 生活、生产应用题/2 科普阅读题/4 物质组成与变化分析题/3 实验探究题/4 生活、生产应用题/2
物质组成与变化分析题/6
实验探究题/4
续表
考点 近五年考查情况（题型/分值）
2023 2022 2021 2020 2019
专项突破　图像分析题 科学探究题/1 选择题/2 定量分析题/1 生活、生产应用题/1 选择题/2
专项突破　定量分析题 定量分析题/4 定量分析题/6 定量分析题/6 定量分析题/6 定量分析题/6
命题规律
“物质的变化与性质”是山西中考的常考内容，难度一般较低。一般在选择题，生活、生产应用题和科普阅读题中进行考查，分值1～2分，素材主要来源于我们的日常生活，如传统文化、生活中常见的变化等。“质量守恒定律及其应用”是初中化学核心知识，也是山西中考必考内容。该部分内容难度中等、形式多样，在各种题型中都会出现，重点考查学生的科学思维能力。
“化学方程式”是山西中考重点考查内容，在各种题型中都会出现。学生在书写过程中往往容易出现化学式书写错误、方程式未配平、未标注气体或沉淀符号、未写反应条件等问题。究其原因，一方面是学生没有掌握化学方程式的科学记忆方法，另一方面是学生的化学方程式书写练习较少。“基本反应类型”常在主观题中出现，往往结合具体的化学方程式进行考查。
“化学反应的微观实质”主要涉及四类：分子参加的反应，金刚石与石墨的转化以及离子参加的置换反应、复分解反应，往年常在物质组成与变化分析题中出现。
定量分析题是中考必考题型，也是山西中考命题四大手段之一“不确定性结构”的体现，具体表现为位置不确定、考查形式不确定、内容不确定。除基本计算能力外，更注重考查学生解题过程的规范性以及思维的严谨性。
中考考点突破
考点一　物质的变化与性质
1. 物理变化和化学变化：
物质的变化 物理变化 化学变化
概念 　没有其他物质生成　 的变化 　有其他物质生成　 的变化
伴随现象 常表现为形状和状态的变化，也可能有发光、放热等现象 常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀等，同时伴随着能量变化，常表现为吸热、放热、发光等
没有其他物质生成　
有其他物质生成　
续表
物质的变化 物理变化 化学变化
生活实例 石蜡熔化、海水蒸发、雕刻、剪裁、轮胎爆炸、水的三态变化等 铁生锈、食物变质、燃烧、动植物的呼吸、植物的光合作用等
本质区别 构成物质的微粒 　不变　 ，微粒间的间隔可能改变 构成物质的微粒 　改变　， 或构成物质的微粒重新排列（如石墨变为金刚石）
联系 物质在发生化学变化的过程中，一定伴随物理变化；但在发生物理变化时，不一定伴随化学变化
不
变　
改变
【注意】化学变化在生成其他物质的同时，还伴随着能量的变化，能量的变化通常表现为热量的变化。
（1）常见的放热反应有氧化反应（燃烧、缓慢氧化等）、 　生石灰　 与水的反应、中和反应、活泼金属与 　酸　 的反应等。
（2）常见的吸热反应有碳和二氧化碳的反应等。
生石
灰　
酸　
2. 物理性质和化学性质：
物质的性质 物理性质 化学性质
概念 物质不需要发生化学变化就表现出来的性质 物质在化学变化中表现出来的性质
判断依据 是否通过发生 　化学变化　 表现出来
具体内容 颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电性、导热性、延展性、挥发性、吸附性、溶解性等 可燃性、稳定性、氧化性、还原性、酸性、碱性、腐蚀性、毒性等 可燃性、稳定性、氧化性、还原性、酸性、碱性、腐蚀性、毒性等
物质的性质和用途的关系
化学变化　
针对训练
1.（原创）劳动是中华民族的传统美德，下列家务劳动只涉及物理变化的是（　A　）
A. 晾晒衣服 B. 生火取暖
C. 厨房烹饪 D. 醋洗水垢
2. （2023重庆A）斗转星移、日月变换，大自然美丽而神奇。下列自然现象与其他有本质区别的是（　C　）
A. 铜雕锈蚀 B. 枯木腐朽
C. 冰雪消融 D. 火山烈燃
A
C
3. （2023成都）《天工开物》中记载了“蜀省井盐”的制备步骤，其中涉及化学变化的是（　D　）
A. 挖凿盐井 B. 剖竹去节 C. 汲取卤水 D. 井火煮盐
D
4. （跨学科）（2023滨州）诗歌是中华文明皇冠上的璀璨明珠。下列诗句与化学变化有关的是（　A　）
A. 千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲《石灰吟》
B. 欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山《行路难》
C. 飞流直下三千尺，疑是银河落九天《望庐山瀑布》
D. 八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅《茅屋为秋风所破歌》
5. （2023乐山改编）物质的性质决定其用途，下列物质的用途主要由其化学性质决定的是（　B　）
A. 活性炭用于净化水 B. 盐酸用于除铁锈
C. 干冰用于人工降雨 D. 铜用于制作导线
A
B
6. （2022山西）在我国的传统节日中，春节期间的民俗活动最为丰富多彩，以如图片展示的是四项不同的活动，其中与物质化学性质相关联的一项是 （　A　）
A
7. （2020山西晋中）在寒冷的冬季，当我们把一杯开水洒向天空时，水会迅速变成像烟一样的物质（如图所示），该过程所涉及的变化正确的是 （　B　）
A. 化学变化
B. 状态变化
C. 质量变化
D. 熔点变化
B
8. （2019山西）绚烂多姿的“冰晕”装点着美丽的天空，它是大气中冰晶对光线反射或折射所产生的大气光学现象。“冰晶”是水蒸气冷却后变成的固体小颗粒。“冰晕”和“冰晶”的形成过程发生的变化 （　A　）
A. 均为物理变化
B. 均为化学变化
C. 前者是物理变化，后者是化学变化
D. 前者是化学变化，后者是物理变化
A
考点二　质量守恒定律及其应用
1. 质量守恒定律的概念、理解和应用：
（1）概念：参加化学反应的各物质的_________等于反应后生成的各
物质的__________
质量总和
质量总和
（2）适用范围：化学变化
（3）理解
六个“一定不变”
两个“一定改变”
两个“可能改变”
宏观
微观
物质的总质量
元素的种类
各元素的质量
原子的种类
原子的数目
原子的质量
宏观：物质的种类
微观：分子的种类
分子的数目
元素的化合价
（4）应用
推断反应物或生成物的组成元素
推断化学反应中某物质的化学式
推断化学反应中某物质的质量
解释化学反应前后物质的质量变化
化学方程式的书写和正误判断
实验 方案 红磷燃烧 前后质量 的测定 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定
化学方程式 ____________________ ______________ __________ ____________________________ _______ __________________
实验 装置
4P +5O2====
2P2O5
Fe +CuSO4 ＝
FeSO4 +Cu
2HCl +Na2CO3
＝ 2NaCl +H2O
+CO2↑
2Mg +O2 ====
2. 实验 质量守恒定律的验证
2MgO
点燃
点燃
实验 方案 红磷燃烧前后质量的测定 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定
实验 现象 红磷燃烧，__ ____________
_________，气球________ ______，天平平衡 ________________________________________________，天平平衡 ________________________，天平不平衡 _______________________________________________，天平可能不平衡
实验 结论 反应前后，物质的质量总和不变 反应前后，物质的质量总和改变
白色粉末减少，产生大量气泡
固体表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色
产
镁条燃烧发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体
（续表）
生大量白烟，放出热量
先胀大
后变瘪
实验 反思 （1）如何点燃红磷？ ________________________________________________________________ （2）锥形瓶底部铺一层细沙的作用：________________ ________________ （3）气球的作用：①__________； ②__________ （1）称量前铁钉要_____ ____________ （2）将锥形瓶倾斜，用_______将铁钉放入锥形瓶中 （1）天平为什么不平衡？ 原因： _______________________，造成天平左端质量减少，指针向___偏转 （2）装置改进： （1）天平为什么不平衡？
①___________
_________________________；
②___________
__________________________
（2）装置改进：
将橡胶塞上的玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧
隔热，防止锥形瓶底部因受热不均匀而炸裂
密封
镊子
缓冲气压
生成的二氧化碳气体逸散到空气中
没有称量反应物氧气的质量，使得天平向左偏转
用砂
产生白烟，造成氧化镁散失较多，使得天平向右偏转
（续表）
右
纸打磨干净
密闭容器中
【注意】
（1）验证质量守恒定律时，所选药品之间要能够发生化学反应。（2）所有化学反应都遵循质量守恒定律。若有气体参加反应，或生成物以气体、白烟或雾的形式逸散到空气中，验证质量守恒定律时反应必须在 　密闭容器中　 进行，否则会导致气体进入或生成物逸出，使得天平不平衡。
针对训练
1. （2023宜昌）下列现象能用质量守恒定律解释的是（　D　）
A. 蔗糖溶于水后总质量不变
B. 浓硫酸敞口放置质量增加
C. 饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变
D. 硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小
2. （2023北京）下列物质均可用作燃料，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2的是（　B　）
A. CH4 B. NH3 C. 木炭 D. CO
D
B
3. （2023衡阳）实验后试管中残留的硫，常用热的NaOH溶液清洗，发生了如下反应：3S＋6NaOH＝2X＋Na2SO3＋3H2O，则X的化学式为（　C　）
A. H2S B. SO2 C. Na2S D. Na2SO4
C
4.（原创）同学们在老师的指导下按照如图所示装置进行质量守恒定律的探究。下列说法正确的是（　B　）
A. 反应的化学方程式为2P ＋ 5O2 P2O5
B. 生成P2O5的质量等于参加反应的P和O2质量之和
C. 红磷燃烧过程中产生大量白雾
D. 此实验设计能达到实验目的
B
5. （2023安徽）口罩中的熔喷布具有过滤病毒的作用，Z是合成熔喷布的主要原料，由X制备Z的微观示意图如图。下列说法正确的是（　D　）
A. X的化学式为C8H3
B. 反应前后分子种类不变
C. Y、Z在O2中充分燃烧产物相同
D. 反应前后原子个数不变
D
拿分技巧
此类题可以按照固定思路解答：先根据微观反应示意图写出对应物质的化学式或对应的化学方程式，然后再根据质量守恒定律答题。
6. （2022太原期中）同学们在化学实验室里进行了质量守恒定律的验证实验，并将实验数据绘制成以下图形（各物质的数据均为其在反应前或后所有物质中的质量分数），由图形数据分析出的结论正确的是（　D　）
A. 图中x的数值为9 B. 乙是该反应的催化剂
C. 丁是该反应的生成物 D. 丙、丁质量变化比为8∶9
D
7. （2020山西）碳酸氢铵区别于其他氮肥的重要特点是在常温下就能闻到刺激性气味，其反应原理是NH4HCO3＝NH3↑ ＋ CO2↑ ＋ X。根据质量守恒定律，X的化学式是（　A　）
A. H2O B. H2 C. CO D. N2
8. （2020山西晋中）在高压锅炉水处理时，肼（N2H4）用于脱除氧气以防锅炉腐蚀，其反应的化学方程式为N2H4 ＋ O2＝N2 ＋ 2X。根据质量守恒定律，X的化学式为（　A　）
A. H2O B. NO C. H2 D. HNO3
A
A
考点三　化学方程式
一、化学方程式
1. 概念：用化学式来表示化学反应的式子。
2. 书写原则：一是要以客观事实为基础；二是要遵守 　质量守恒定律　 ，等号两边各原子的 　种类与数目　 必须相等。
质量守恒定
律　
种类与数目　
3. 书写步骤：
①写：根据实验事实，在式子的左、右两边写出反应物、生成物的化学式，并在式子左、右两边之间画一条短线
②配：根据质量守恒定律，配平化学方程式
③标：标反应条件，短线改为“等号”，标“↑”“↓”
记忆口诀：有气生气不标“↑”，有固生固不标“↓”
④查：查化学式、查配平、查反应条件、查箭头、查等号
4. 意义和读法：
意义（以C ＋ O2 CO2为例） 读法
“质”的 关系 表明反应物、生成物、反应条件 反应物： 　碳和氧气　 ；生成物： 　二氧化碳　 ；反应条件： 　点燃　 碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
碳和氧
气　
二氧
化碳　
点燃　
续表
意义（以C ＋ O2 CO2为例） 读法
“量”的 关 系 表明各物质微粒之间的数量关系 各物质的微粒个数比＝化学计量数之比＝1∶1∶1 每 　1　 个碳原子和 　1　 个氧分子反应生成 　1　 个二氧化碳分子
表明各物质之间的质量关系 各物质的质量比＝（化学计量数×相对分子质量）之比＝12∶32∶44 每 　12　 份质量的碳和 　32　 份质量的氧气在点燃的条件下完全反应生成 　44　 份质量的二氧化碳
1　
1　
1　
12　
32　
44　
二、化学反应类型
化学反应类型 特点 表达式 举例
四大基本反应类型 　化合　 反应 多变一 A＋B＋…→C 2H2 ＋ O2 2H2O
　分解　 反应 一变多 A→B＋C＋… 2H2O2 2H2O ＋ O2↑
　置换　 反应 单换单 A＋BC→B＋AC Zn ＋ H2SO4 ＝ H2↑ ＋ ZnSO4
　复分解反应 双交换，价不变 AB＋CD→AD＋CB HCl ＋ NaOH ＝ H2O ＋ NaCl
化合　
分解　
置换　
复分解　
续表
化学反应类型 特点 表达式 举例
其他反应类型 有机物燃烧 例：CH4 ＋ 2O2 CO2 ＋ 2H2O、 C2H5OH ＋ 3O2 2CO2 ＋ 3H2O
一氧化碳还原金属氧化物 例：3CO ＋ Fe2O3 2Fe ＋ 3CO2、 CO ＋ CuO Cu ＋ CO2
可溶性碱与非金属氧化物反应 例：2NaOH ＋ CO2 ＝ Na2CO3 ＋ H2O、 Ca(OH)2 ＋ CO2 ＝ CaCO3↓ ＋ H2O
三、化学反应发生的条件（见P21，P36～P37）
四、化学反应的微观实质
反应物 微粒 示例 化学反应方程式 微观实质
原子 石墨与金刚石之间的转化 C（石墨） C（金刚石） 　碳原子的排列方式发生改变　
碳原子的排列
方式发生改变　
续表
反应物 微粒 示例 化学反应方程式 微观实质
分子 氢气和氧气点燃生成水 2H2＋O2 2H2O 　氢分子分解为氢原子，氧分子分解为氧原子，氢原子和氧原子结合为水分子　
水通电分解成氢气和氧气 2H2O2H2↑＋O2↑ 　水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子结合为氢分子，氧原子结合为氧分子　
氢分子分解为氢原子，氧
分子分解为氧原子，氢原子
和氧原子结合为水分子　
水分子分解为氢原子和氧
原子，氢原子结合为氢分
子，氧原子结合为氧分子　
续表
反应物 微粒 示例 化学反应方程式 微观实质
原子与 离子 金属与酸溶液反应，如铁与稀硫酸反应 Fe ＋ H2SO4 ＝ FeSO4 ＋ H2↑ 　铁原子变为亚铁离子，氢离子变为氢原子，氢原子结合为氢分子　
金属与盐溶液反应，如铁与硫酸铜溶液反应 Fe＋ CuSO4 ＝ FeSO4 ＋ Cu 　铁原子变为亚铁离子，铜离子变为铜原子　
铁原子变为亚铁离
子，氢离子变为氢原
子，氢原子结合为氢分
子　
铁原子变为亚铁离
子，铜离子变为铜原
子　
续表
反应物 微粒 示例 化学反应方程式 微观实质
离子 生成水：如中和反应 NaOH ＋ HCl ＝ NaCl ＋ H2O 　氢离子和氢氧根离子结合 成水
生成沉淀：如氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应 Ca(OH)＋Na2CO3＝ CaCO3↓＋2NaOH 　钙离子和碳酸根离子结合成碳酸钙沉淀　
生成气体和水：如碳酸钠溶液与稀盐酸反应 Na2CO3＋2HCl＝ 2NaCl＋H2O＋CO2↑ 　氢离子和碳酸根离子结合成水分子和二氧化碳分子　
氢离子和氢氧根离
子结合成水分子
钙离子和碳酸
根离子结合成碳
酸钙沉淀　
氢离子和碳酸
根离子结合成水
分子和二氧化碳
分子　
针对训练
1. （2022太原期中）我国古代火法炼硫时，发生反应的化学方程式为FeS2 FeS ＋ S，从该化学方程式中可获得的信息是（　D　）
A. 反应物有两种
B. 生成物有一种
C. 反应速率很快
D. 反应条件是高温
D
2.（原创）四位同学正在讨论某一个化学方程式的意义，他们所描述的化学方程式是（　C　）
A. 4P ＋ 5O2 2P2O5 B. 2CO ＋ O2 2CO2
C. 2H2 ＋ O2 2H2O D. 3Fe ＋ 2O2 Fe3O4
C
3. （2023自贡改编）中国计划在2060年实现“碳中和”，彰显了大国担当。资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径。如图是CO2转化为甲醇（CH3OH）的微观示意图，关于该反应的说法正确的是（　D　）
A. 参加反应的物质共有四种
B. 该反应基本类型属于置换反应
C. 参加反应的CO2、H2分子个数比为1∶4
D. 二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇
D
4. （2020山西）初中我们学过四种基本反应类型，下列选项中属于化合反应的是（　D　）
A. 赤铁矿石炼铁的原理
B. 稀有气体作保护气
C. 小苏打治疗胃酸过多
D. 铝制品表面形成薄膜
D
5. （新课标素材）（原创）自然界中溶洞的形成及溶洞内钟乳石、石笋、石柱的形成与碳及其化合物的相互转化密不可分，其中涉及的化学反应之一是石灰岩里的碳酸钙在水和二氧化碳的作用下转化为溶解性更好的碳酸氢钙［Ca(HCO3)2］，请写出发生反应的化学方程式： 　CO2＋H2O＋CaCO3＝Ca(HCO3)2　 ，所属基本反应类型为 　化合反应　 。
CO2＋H2O＋CaCO3＝Ca(HCO3)2　
化合反应　
情境素材建议:石灰岩溶洞和钟乳石的形成
6. （2023太原二模）硫酸钠常用于化工、造纸、印染和医药工业，可通过以下物质转化合成。已知A、B的溶液均呈碱性，C、D属于不同类别，且C可用于金属除锈。
（1）A→B的化学方程式为 　Ca(OH)2＋Na2CO3＝2NaOH＋CaCO3↓　 。
Ca(OH)2＋Na2CO3＝2NaOH＋
CaCO3↓　
（2）C→D的化学方程式为 　H2SO4＋CuO＝CuSO4＋H2O（合理即可）　 ，反应现象为 　黑色固体消失，溶液由无色变为蓝色（合理即可）　 。
（3）B与D反应的微观实质是 　铜离子与氢氧根离子结合成氢氧化铜沉淀（合理即可）　 。
H2SO4＋CuO＝CuSO4＋H2O（合理
即可）　
黑色固体消失，溶液由无色变为蓝色（合
理即可）　
铜离子与氢氧根离子结合成氢氧化
铜沉淀（合理即可）　
7. （2017山西）小青和同学们一起完成了氢气燃烧的实验，并绘制了该反应的微观示意图。请你和她讨论下列问题：
（1）图中①的微观实质是 　氢分子分解成氢原子，氧分子分解成氧原子　 ，②的微观实质是 　氢原子和氧原子结合成了水分子　 。
（2）图中方框内表示纯净物的是 　C　 （填字母序号）。
氢分子分解成氢原子，氧分子分解成氧
原子　
氢原子和氧原子结合成了水分子　
C　
专项突破·图像分析题
方法指导
近几年山西中考化学对于图像题在选择题的考查频率较低，主要出现在非选择题中。例如2020年出现在关注生产实际题中，2022年出现在定量分析题中，2023年出现在科学探究题中，位置不固定。尤其2023年图像题是通过数据分析处理，理解背后涉及的化学反应过程，强调了学生运用图像数据分析问题的能力，弱化了传统图像题的考查，重在考查学生的科学思维。
（一）传统图像题
解决图像分析题可通过图像的“五要素”进行分析判断。具体示例及方法如下：
说明：图1～图4：加热一定量KMnO4固体　
图5：高温煅烧一定量的石灰石
图6：向一定量的MnO2中加入H2O2溶液
图7：一定温度下，向不饱和KNO3溶液中加入KNO3固体
图8：一定温度下，向饱和KNO3溶液中加入KNO3固体
1. 横、纵坐标：
图像题中横坐标通常代表时间、质量等。固体受热分解时，需达到分解温度反应才会发生，因此要区分“反应时间”（如图1）和“加热时间”（如图2）。纵坐标代表与横坐标相关的量，如物质或某元素的质量或质量分数、气体体积、温度等。
2. 起点：
图像起点位置分为原点（如图1）、横坐标上（如图2）、纵坐标上（如图3）三种。
3. 趋势：
图像变化趋势一般分为三种：
①上升线（如图6）。上升线通常指：生成物的质量增大；物质溶解时，溶质质量增大；等等。
②下降线（如图3）。下降线通常指：反应物的质量或反应后剩余物的质量减小；溶质或溶液质量因发生反应而减小；等等。
③不变线（如图8）。不变线通常指反应未开始或反应结束后，纵坐标表示的量不变；催化剂质量及密闭容器内物质总质量或某元素的质量始终不变；因达到饱和使溶质或溶液质量及溶质质量分数不变；等等。
4. 拐点：
图像拐点即纵坐标变化趋势发生改变的点。一般在反应结束（如图1）或溶液达到饱和（如图7）时会出现拐点。
5. 终点：
图像终点一般分为四种：
①无限增大（如图6）。
②无限接近某个值。例如酸、碱溶液加水稀释，溶液pH无限接近于7。
③保持某个不为0的值不变（如图7）。
④减小为0。例如反应物无剩余时，反应物质量减小至0（如图3）。
（二）数字化实验图像题
数字化实验图像题是化学实验过程“可视化”、数据处理“智能化”的体现，更具真实性。除了按照传统图像题的分析外，更重要的是根据数据变化趋势，分析、推理、判断物质背后发生了怎样的变化，重在培养学生用实验数据解释变化，培养思维的严谨性。
例：（2023吉林）化学实验也要“数字化”。利用氧气浓度传感器，进行如下实验。
（1）如图1，打开传感器开关，实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段，接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右，绘制出曲线BC段。对比曲线AB段和BC段，分析推理氧分子具有的特征是 　在加热条件下，温度升高，氧分子运动的速率加快　 。
【解析】（1）BC段曲线的下降程度远大于AB段，故在加热条件下，温度升高，氧分子运动的速率加快。
在加
热条件下，温度升高，氧分子运动的速率加快　
（2）300秒时松开双手，停止加热。立即倒转使瓶口向下，绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快，分析推理氧气具有的物理性质是 　氧气的密度比空气大　 。
氧气的密度比空气大　
【解析】（2）停止加热后，瓶子倒转，此时氧气浓度传感器位于上端而瓶口朝下，由图2可知，CD段氧气浓度降低速率比AB段快，是由于氧气的密度比空气大，使得氧气往外扩散速率更快。
针对训练
1.（原创）某同学在常温下进行了中和反应的实验探究。向滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴滴入稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液pH随所滴入稀盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法中，正确的是（　B　）
A. a点时，烧杯中溶液呈酸性
B. b点时，溶液恰好完全反应
C. c点时，烧杯中的溶液显红色
D. 整个过程中溶液里Na＋数目减少
B
2. （2023南充改编）化学兴趣小组的同学们在进行以下实验过程中，绘制的图像能正确反映其对应关系的是（　B　）
A B C D
B
A. 表示向一定质量饱和的NaCl溶液中加入固体NaCl
B. 表示向一定质量Ca(OH)2的饱和溶液中加入少量CaO
C. 表示向一定质量分数的NaOH溶液中加水稀释
D. 表示向一定质量的MgO固体中逐渐加入稀盐酸
【解析】A. 向一定质量的饱和氯化钠溶液中加入氯化钠固体，氯化钠固体不再溶解，故溶液质量不会增加，故A错误；B. 向一定质量的饱和氢氧化钙溶液中加入少量氧化钙，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，溶剂减少，且该反应放热，温度升高，溶质氢氧化钙部分析出，溶质质量和溶液质量减小；恢复至室温后，部分氢氧化钙重新溶解，溶质质量增大。由于溶剂水的质量已减少，故溶液质量最终低于起始位置，故B正确；C. 氢氧化钠溶液显碱性，pH＞7，向其中加水稀释，溶液的碱性减弱，但溶液始终显碱性，pH无限接近7，不可能等于或小于7，故C错误；D. 氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，向一定质量的氧化镁固体中逐渐加入稀盐酸，溶液质量会随着加入稀盐酸的质量增加而不断增加，故D错误。故选B。
3.（原创）图像能直观的表示物质变化过程，下列图像能正确反映其对应关系的是（　A　）
A B C D
A
A. 电解水的过程中，生成氢气与氧气的体积关系
B.等质量等浓度的稀盐酸分别与等量且过量的Fe粉和Zn粉反应
C. 用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
D.分别向等质量的锌粉、铁粉中加入等质量等浓度且过量的稀盐酸
【解析】A. 电解水生成氢气和氧气的体积比为2∶1，故A正确；B. 向等质量等溶质质量分数的稀盐酸中加入过量的铁粉和锌粉，锌与酸反应的速率比铁与酸反应的速率快，故锌的斜率要比铁大，且由于金属过量，最终生成氢气的质量应相等，故B错误；C. 催化剂只能改变反应速率，不改变生成物质量，故等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂的情况下最终生成氧气的质量应相等，故C错误；D. 分别向等质量的锌粉、铁粉中加入等质量等浓度且过量的稀盐酸，反应开始时，生成氢气的质量相等，但酸过量，消耗等量的锌粉和铁粉时，铁粉产生的氢气质量多，故D错误。故选A。
4. （数字化实验）（2023深圳改编）某同学在验证次氯酸（HClO）光照分解产物数字实验中，HClO所发生反应的方程式为2HClO 2HCl ＋ O2↑，容器中O2的体积分数以及溶液的pH随时间变化的情况如图所示，下列说法正确的是（　C　）
C
A. 光照前，容器内不存在O2
B. 反应过程中，溶液的酸性不断减弱
C. 该实验说明HClO化学性质不稳定
D. 反应前后氯元素的化合价不变
5. （2023新疆节选）蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品，简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】
（1）蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石（保温作用，可以减缓热量散失）、高吸水树脂（良好保水性能，为眼罩提供水蒸气）等。
（2）铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
任务二　探究蒸汽眼罩的发热原理
根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装，接触空气即开始发热”，小组同学进行了以下实验：取20 g发热体内固体粉末放入密闭容器中，通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如图。据图回答：发热体内的物质和空气中的 　氧气　 发生了反应，理由是 　氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变　 。
氧气　
氧气的含量降低，二氧化碳的含量不变　
6. （2023凉山节选）CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后，欲对剩余废液的组成进行探究，并制定回收CaCl2的方案。
【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】猜想一：CaCl2　　　　猜想二：CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【探究活动一】取少量废液等分成2份，甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究：
甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变成 　红　 色，证明猜想二成立。
乙组同学用图1装置进行实验，将80 mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液，测得数据如图2。
红　
【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析，证明猜想二成立。
Ⅰ. a点的实验现象为 　有气泡产生　 。
Ⅱ. b点发生反应的化学方程式为 　CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl　 。
Ⅲ. c点对应溶液中全部溶质的化学式为 　NaCl、Na2CO3　 。
有气泡产生　
CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋
2NaCl　
NaCl、Na2CO3　
专项突破·定量分析题
方法指导
定量分析题每年固定分值6分。重在考查学生的分析思维、计算能力及书写规范性。定量分析题可以从以下几个方面突破：
1. 仔细阅读试题，明确题中涉及的化学反应，并能准确书写化学反应方程式。
2. 规范步骤：以“加热分解15.8 g KMnO4，可以制得O2的质量是多少？”为例。
解题步骤 答题模板 注意事项
设：根据题意设未知量 解：设加热分解15.8 g KMnO4，可以制得O2的质量为x 设未知量时不能带单位
写：正确书写化学反应方程式 2KMnO4 K2MnO4 ＋ MnO2 ＋ O2↑ ①反应物、生成物的化学式要书写正确；②化学方程式要配平
续表
解题步骤 答题模板 注意事项
找：准确找出已知量和未知量，并在对应的位置标出 316　　　　　　 32 15.8 g　　 　　 　x ①写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积以及已知量和未知量，并标在对应物质化学式的正下方；②代入计算的量应为纯净物的质量且要带单位
续表
解题步骤 答题模板 注意事项
列：列出比例式 ＝ 等式两边化学意义应相同
求：求出未知量 x＝1.6 g 计算结果要带单位
答：简明地写出答案 答：加热分解15.8 g KMnO4，可以制得O2的质量为1.6 g。 不能漏写答案
3. 数据处理：代入化学方程式的数据必须是实际参加化学反应的纯净物的质量。
（1）有关样品纯度的计算：化学方程式计算过程中，代入的数据必须是实际参加反应的纯净物质量，含有杂质的物质计算时要先求出所含纯净物的质量。由纯度＝，可得纯净物的质量＝样品总质量×纯度。
（2）有关溶质质量分数的计算：溶液参加化学反应时溶质参与反应，溶剂不参与反应，所以化学方程式中代入的数据或者求出的数据都应该是溶质的质量。溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数。
（3）质量守恒定律的应用：题目中会给出反应前各物质的质量和反应后物质的总质量，一般化学反应前后总质量差值为生成气体或者沉淀的质量，然后再根据气体或沉淀的质量代入化学方程式计算。
针对训练
可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　O—16　Na—23　Al—27　S—32　Cl—35.5　K—39　Ca—40　Mn—55　Cu—64
1. （2023北京）纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。480 ℃以上时，发生的主要反应为2Al ＋ 3H2O Al2O3 ＋ 3H2↑。该反应中，若有54 kg Al发生反应，计算参加反应的H2O的质量。（写出计算过程及结果）
解：设参加反应的H2O的质量为x。
2Al ＋ 3H2O Al2O3 ＋ 3H2↑
54 54
54 kg x
　　x＝54 kg
答：参加反应的H2O的质量为54 kg。
2. （2023本溪）化学实验操作考试结束后，同学们想了解所用石灰石样品中碳酸钙的质量分数，进行了以下实验。取25 g石灰石样品于烧杯中，加入足量的稀盐酸至完全反应，测得烧杯内残留固体的质量为5 g（石灰石中的杂质不参加反应也不溶于水）。请计算：
（1）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
解：（1）该石灰石样品中碳酸钙的质量为25 g－5 g＝20 g，所以样品中碳酸钙的质量分数为×100％＝80％。
（2）实验过程中，理论上可生成二氧化碳的质量是多少？
解：设理论上可生成二氧化碳的质量为x。
CaCO3 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑
100 44
20 g x
　　x＝8.8 g
答：理论上可生成二氧化碳的质量是8.8 g。
3. （2023益阳）“蛟龙号”是我国自主研制的载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水，需要在潜水器里配备供氧装置，利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
（1）过氧化钠（Na2O2）作供氧剂的化学方程式为2Na2O2 ＋ 2X ＝ 2Na2CO3 ＋ O2，则反应物X的化学式为 　CO2　 。
CO2　
（2）若用上述方法制取16 g氧气，至少需要Na2O2的质量为多少？（写出计算过程）
解：设至少需要Na2O2的质量为x。
2Na2O2 ＋ 2CO2 ＝ 2Na2CO3 ＋ O2
156 32
x 16 g
　　x＝78 g
答：至少需要Na2O2的质量为78 g。
4. （2023宜昌）小民同学为测定某稀硫酸中溶质的质量分数，向盛有金属锌的烧杯中加入稀硫酸，生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示，计算：
（1）充分反应后生成氢气的质量是 　0.3　 g。
0.3　
（2）稀硫酸中溶质的质量分数。
解：设产生0.2 g氢气，需要H2SO4的质量为x。
Zn ＋ H2SO4 ＝ ZnSO4 ＋ H2↑
98 2
x 0.2 g
　
x＝9.8 g
则稀硫酸中溶质的质量分数为×100％＝9.8％
答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8％。
5. （2023太原二模）同学们在实验室中加热20 g高锰酸钾制取氧气，收集到所需氧气后停止加热，测得剩余固体中高锰酸钾的质量为4.2 g。
（1）请计算制得氧气的质量。
解：参加反应的高锰酸钾的质量为20 g － 4.2 g ＝ 15.8 g
设制得氧气的质量为x。
2KMnO4 K2MnO4 ＋ MnO2 ＋ O2↑
316 32
15.8 g x
＝ 　　
x ＝1.6 g
答：制得氧气的质量为1.6 g。
（2）还可以用什么方法测出所制氧气的质量？请写出一种方法。
　可以称量反应前后固体的质量，根据质量差计算出氧气质量。　
可以称量反应前后固体的质量，根据质量差计算出氧气质量。　
6. （2023百校二）化学社团活动中，同学们对一款钙片中所含碳酸钙的质量分数产生了兴趣，于是进行了实验测定：取10 g钙片于烧杯中，分三次向其加入稀盐酸，有关质量数据如下。（钙片中其他成分不与稀盐酸反应）
加入稀盐酸的总质量/g 0 50 100 150
烧杯中剩余物的质量/g 10 58.9 107.8 157.8
【分析数据】10 g钙片完全反应后，生成二氧化碳的质量为 　2.2　 g。
2.2　
【计算结果】请计算此钙片中所含碳酸钙的质量分数。
解：设10 g钙片中所含碳酸钙的质量为x。
CaCO3 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑
100 44
x 2.2 g
　　x ＝ 5 g
则10 g钙片中所含碳酸钙的质量分数为× 100％ ＝ 50％
答：此钙片中所含碳酸钙的质量分数为50％。
7. （2023山西）“侯氏制碱法”是我国著名制碱专家侯德榜经过多年研究做出的杰出贡献，其最大的优点是降低了成本，大大提高了NaCl的利用率。
（1）“侯氏制碱法”的原理可表示为X ＋ NaCl ＋ NaHCO3 ＝ NH4Cl ＋ Na2CO3，X的化学式是 　NH3　 ，X中一种元素的质量分数为 　N－82.4％（或H－17.6％）　 （精确到0.1％）。
NH3　
N－82.4％（或H－17.6％）　
（2）用58.5 t NaCl（其利用率在96％以上）制碱，至少能生成Na2CO3的质量是多少？
解：设至少能生成Na2CO3的质量为x。
NH3 ＋ NaCl ＋ NaHCO3 ＝ NH4Cl ＋ Na2CO3
58.5 106
58.5 t × 96％ x
＝　　　x ＝ 101.76 t
答：至少能生成Na2CO3的质量为101.76 t。
8. （2022山西）某创新小组的同学在用MnO2作催化剂制取O2的实验过程中产生了困惑，通过老师点拨，他们厘清了思路，找到了解决问题的办法，小华将图像绘制在黑板上，并将方法分享给其他同学。
（1）观点分享：b曲线始终不变的原因是 　没有加热（或加热温度太低，或反应未开始）　 。
没有加热
（或加热温度太低，或反应
未开始）　
（2）展示交流：结合黑板上的试题要求，请在下方空白处写出解题过程（最后结果精确到0.01）。
解：KClO3的质量为2 g÷25％－2 g＝6 g
设生成O2的质量为x。
2KClO32KCl ＋ 3O2↑
245 96
6 g x
＝　x＝2.35 g
答：生成O2的质量为2.35 g。
9. （2022山西晋中）某创新小组的同学们在用H2O2溶液制取O2的实验过程中，将反应变化曲线绘制在黑板上 ，小华代表小组同学将分析过程分享给大家。
（1）观点分享：曲线上ab段表示的含义是 　反应已结束（或过氧化氢已经完全反应）　 。
反应已结束（或过氧化
氢已经完全反应）　
（2）展示交流：结合黑板上的试题要求，请在下方空白处写出解题过程。
解：设需要H2O2的质量为x。
2H2O2 2H2O ＋ O2↑
68 32
x 0.8 g
　x＝1.7 g
1.7 g÷5％＝34 g
答：消耗H2O2溶液的质量为34 g。
10. （2019山西）碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分，俗称铜绿，化学式为Cu2（OH）2CO3，受热可分解生成CuO、水和二氧化碳。
（1）碱式碳酸铜的相对分子质量是 　222　 。
222　
（2）铜绿分解生成 22 g二氧化碳的同时，生成CuO的质量是多少？
解：设生成CuO的质量是x。
Cu2(OH)2CO3 2CuO ＋ H2O ＋ CO2↑
160 44
x 22 g
＝　
x＝80 g
答：铜绿分解生成22 g二氧化碳的同时，生成CuO的质量是80 g。

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