Question

5．物質(zhì)變化的奧秘
現(xiàn)有下列變化：①鐵粉加入到氯化銅溶液中；②雙氧水中加入二氧化錳；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；⑥用熟石灰處理含硫酸的廢水．請回答下列問題：
（1）在上述變化中，屬于化學變化的是①②③④⑥（填序號），寫出屬于置換反應的化學方程式：Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu；
（2）在上述變化中，屬于其他形式的能量轉(zhuǎn)化為化學能的是（填序號）③④；
（3）現(xiàn)有下列選項：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．在變化②中，不變的是（填序號）ab．
（4）物質(zhì)之所以能夠發(fā)生化學變化是由于反應物的微粒之間發(fā)生了有效地相互作用，變化①和⑥的微觀實質(zhì)分別是（用符號表示）Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、H⁺+OH^-=H₂O．
（5）變化①再中國古代就用于濕法冶金，近代又被科學家們用于化學電池的制作，由此可知，研究化學變化的目的就是利用化學反應制取新物質(zhì)和獲取能量．

Answer 1

分析 化學變化是指有新物質(zhì)生成的變化，物理變化是指沒有新物質(zhì)生成的變化，化學變化和物理變化的本質(zhì)區(qū)別是否有新物質(zhì)生成；置換反應是指由一種單質(zhì)和一種化合物反應，生成另外一種單質(zhì)和一種化合物的反應；
不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化；在化學反應中遵循質(zhì)量守恒定律，即反應前后元素的種類不變，原子的種類、個數(shù)不變，據(jù)此分析判斷．

解答 解：（1）①鐵粉加入到氯化銅溶液中；②雙氧水中加入二氧化錳；③給水通直流電；④植物的光合作用；⑥用熟石灰處理含硫酸的廢水等過程中都有新物質(zhì)生成，都屬于化學變化；
鐵和氯化銅的反應屬于置換反應；雙氧水在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣，屬于分解反應；電解水生成氫氣和氧氣，屬于分解反應；用電熱水壺給水加熱，不屬于化學反應；鐵和氯化銅反應能夠生成氯化亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu．
故填：①②③④⑥；Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu．
（2）鐵和氯化銅反應、雙氧水的分解反應，都是化學能與化學能之間的轉(zhuǎn)化；
電解水的反應，是電能轉(zhuǎn)化為化學能；
光合作用過程中，是光能轉(zhuǎn)化為化學能；
用電熱水壺給水加熱的過程中，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
故填：③④．
（3）雙氧水在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，由化學方程式可知，反應前后分子的數(shù)目發(fā)生了變化；在雙氧水中，氧元素的化合價是-1，而在水中，氧元素的化合價是-2，在氧氣中，氧元素的化合價是0，所以元素的化合價發(fā)生了變化；分子的種類也發(fā)生了變化；而原子的數(shù)目、元素的種類沒有改變．
故填：ab；
（4）變化①和⑥的微觀實質(zhì)分別是Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、H⁺+OH^-=H₂O．故填：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、H⁺+OH^-=H₂O．
（5）研究化學變化的目的就是利用化學反應制取新物質(zhì)和獲取能量，故填：制取新物質(zhì)；獲取能量．

點評 本題難度不大，解答時要分析變化過程中是否有新物質(zhì)生成，若沒有新物質(zhì)生成屬于物理變化，若有新物質(zhì)生成屬于化學變化．