中考化学重点：化学方程式汇总（1）

初中化学是学生接触化学科学的启蒙阶段，其中化学方程式的学习尤为重要。化学方程式不仅是化学反应的简洁表达方式，更是理解化学变化本质的关键工具。本文将详细汇总并解析初中化学中常见的化学方程式，帮助同学们更好地掌握这一重要知识点。

一、氧气的性质

氧气是一种非常活泼的气体，在自然界中广泛存在，参与了许多重要的化学反应。根据反应物的不同，氧气的反应可以分为单质与氧气的反应、化合物与氧气的反应以及氧气的来源三类。

# （1）单质与氧气的反应（化合反应）

单质与氧气的反应通常属于化合反应，即两种或多种物质结合生成一种新物质。这类反应在日常生活中随处可见，例如金属在空气中氧化、燃料燃烧等。以下是几种典型的单质与氧气的反应：

1. 镁在空气中燃烧

\[2\text{Mg} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{MgO}\]

镁是一种活泼的金属，容易与空气中的氧气发生反应，生成白色的氧化镁。这个反应释放出大量的热量和耀眼的白光，因此常用于烟花制造和照明弹。

2. 铁在氧气中燃烧

\[3\text{Fe} + 2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} \text{Fe}_3\text{O}_4\]

铁在纯氧中燃烧时，生成四氧化三铁（FeO）。这个反应比镁的燃烧更为剧烈，产生火星四射的现象，常见于金属焊接和切割过程中。

3. 铜在空气中受热

\[2\text{Cu} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{加热}} 2\text{CuO}\]

铜在空气中加热时，表面会逐渐变黑，生成黑色的氧化铜（CuO）。这种现象在铜制品长期暴露于空气中时也会发生，称为“铜绿”。

4. 铝在空气中燃烧

\[4\text{Al} + 3\text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{Al}_2\text{O}_3\]

铝虽然也是一种活泼金属，但由于其表面有一层致密的氧化铝膜，能够有效阻止进一步的氧化反应。因此，铝在空气中不易燃烧，但在高温下仍然会发生剧烈的燃烧反应，生成白色的氧化铝（AlO）。

5. 氢气在空气中燃烧

\[2\text{H}_2 + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{H}_2\text{O}\]

氢气是一种无色、无味的气体，具有极强的还原性。它与氧气反应生成水，放出大量热量，因此氢气被认为是一种理想的清洁能源。这个反应在实验室中可以通过点燃氢气球来观察，燃烧时发出淡蓝色火焰。

6. 红磷在空气中燃烧（研究空气组成的实验）

\[4\text{P} + 5\text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{P}_2\text{O}_5\]

红磷在空气中燃烧时，生成五氧化二磷（PO），并伴有浓厚的白烟。这个反应常用于测定空气中氧气含量的经典实验——拉瓦锡的空气成分实验。

7. 硫粉在空气中燃烧

\[\text{S} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} \text{SO}_2\]

硫磺燃烧时，生成二氧化硫（SO），并发出明亮的蓝紫色火焰。二氧化硫是一种有毒气体，具有刺激性气味，常用于工业生产中的漂白剂和防腐剂。

8. 碳在氧气中充分燃烧

\[\text{C} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} \text{CO}_2\]

碳在充足的氧气中完全燃烧，生成二氧化碳（CO）。这个反应是煤、石油、天然气等化石燃料燃烧的基础，也是大气中二氧化碳的主要来源之一。

9. 碳在氧气中不充分燃烧

\[2\text{C} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{CO}\]

当氧气不足时，碳只能部分燃烧，生成一氧化碳（CO）。一氧化碳是一种无色、无味的有毒气体，容易与血红蛋白结合，导致人体缺氧，严重时可致命。因此，使用煤炭取暖时要注意通风，防止一氧化碳中毒。

# （2）化合物与氧气的反应

化合物与氧气的反应通常是燃烧反应，这类反应不仅涉及单质，还涉及到复杂的有机化合物。以下是一些常见的化合物与氧气的反应：

10. 一氧化碳在氧气中燃烧

\[2\text{CO} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{CO}_2\]

一氧化碳是一种常见的还原性气体，燃烧时生成二氧化碳。这个反应在工业上用于处理废气中的有害气体，同时也是一氧化碳中毒后急救的重要手段。

11. 甲烷在空气中燃烧

\[\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}\]

甲烷是天然气的主要成分，燃烧时生成二氧化碳和水，释放出大量热量。甲烷燃烧是家庭燃气灶具和工业锅炉的主要能源来源。

12. 酒精在空气中燃烧

\[\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 3\text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O}\]

酒精是一种常见的有机化合物，燃烧时生成二氧化碳和水。酒精燃烧常用于实验室中的酒精灯，也是一些便携式加热设备的燃料。

# （3）氧气的来源

氧气在自然界中主要来源于植物的光合作用，但在实验室中，我们可以通过化学反应制备氧气。以下是几种常见的实验室制氧方法：

13. 玻义耳研究空气的成分实验

\[2\text{HgO} \xrightarrow{\text{加热}} 2\text{Hg} + \text{O}_2\]

这个反应是由英国科学家玻义耳在研究空气成分时发现的。氧化汞在加热时分解为汞和氧气，这是历史上最早的人工制氧实验之一。

14. 加热高锰酸钾

\[2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\text{加热}} \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\]

高锰酸钾是一种强氧化剂，加热时会分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。这个反应是实验室中常用的制氧方法之一，操作简单，产氧量较大。

15. 过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解反应

\[\text{H}_2\text{O}_2 \xrightarrow{\text{MnO}_2} 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2\]

过氧化氢（双氧水）在二氧化锰的催化作用下迅速分解为水和氧气。这个反应速率快，适合快速制备少量氧气，常用于急救和小型实验中。

二、自然界中的水

水是地球上最重要的物质之一，它不仅是生命存在的基础，还参与了众多化学反应。以下是几个与水有关的重要化学方程式：

16. 水在直流电的作用下分解（研究水的组成实验）

\[2\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{通电}} 2\text{H}_2 + \text{O}_2\]

电解水是研究水分子组成的重要实验。通过直流电的作用，水分解为氢气和氧气，证明了水是由氢和氧两种元素组成的。

17. 生石灰溶于水

\[\text{CaO} + \text{H}_2\text{O} = \text{Ca(OH)}_2\]

生石灰（氧化钙）与水反应生成熟石灰（氢氧化钙），并放出大量热量。这个反应在建筑行业中广泛应用，用于制作水泥和石灰浆。

18. 二氧化碳可溶于水

\[\text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 = \text{H}_2\text{CO}_3\]

二氧化碳溶于水后生成碳酸，这是一个可逆反应。碳酸不稳定，容易分解为水和二氧化碳，因此碳酸饮料中的气泡会在开瓶后逐渐消失。

三、质量守恒定律

质量守恒定律是化学反应的基本规律之一，它指出在一个封闭系统中，反应前后物质的总质量保持不变。以下是几个体现质量守恒定律的典型反应：

19. 镁在空气中燃烧

\[2\text{Mg} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{MgO}\]

这个反应中，镁的质量加上氧气的质量等于生成的氧化镁的质量，符合质量守恒定律。

20. 铁和硫酸铜溶液反应

\[\text{Fe} + \text{CuSO}_4 = \text{FeSO}_4 + \text{Cu}\]

铁与硫酸铜溶液反应时，铁置换出铜，生成硫酸亚铁。反应前后各物质的质量总和不变，体现了质量守恒定律。

21. 氢气还原氧化铜

\[\text{H}_2 + \text{CuO} \xrightarrow{\text{加热}} \text{Cu} + \text{H}_2\text{O}\]

氢气与氧化铜反应生成铜和水，反应前后物质的质量总和保持不变。

22. 镁还原氧化铜

\[\text{Mg} + \text{CuO} \xrightarrow{\text{加热}} \text{Cu} + \text{MgO}\]

镁与氧化铜反应生成铜和氧化镁，反应前后物质的质量总和不变。

四、碳和碳的氧化物

碳及其化合物在自然界中广泛存在，尤其是碳的氧化物——二氧化碳和一氧化碳，对环境和人类生活有着重要影响。以下是与碳及其氧化物相关的化学方程式：

# （1）碳的化学性质

23. 碳在氧气中充分燃烧

\[\text{C} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} \text{CO}_2\]

碳在充足的氧气中完全燃烧，生成二氧化碳。这个反应是煤、石油、天然气等化石燃料燃烧的基础，也是大气中二氧化碳的主要来源之一。

24. 木炭还原氧化铜

\[\text{C} + 2\text{CuO} \xrightarrow{\text{高温}} 2\text{Cu} + \text{CO}_2\]

木炭具有还原性，可以将氧化铜还原为铜，同时生成二氧化碳。这个反应在冶金工业中用于从矿石中提取金属。

25. 焦炭还原氧化铁

\[3\text{C} + 2\text{Fe}_2\text{O}_3 \xrightarrow{\text{高温}} 4\text{Fe} + 3\text{CO}_2\]

焦炭是炼铁过程中的重要还原剂，它可以将氧化铁还原为铁，同时生成二氧化碳。这个反应是钢铁工业的核心反应之一。

# （2）煤炉中发生的三个反应

煤炉中的燃烧过程涉及多个化学反应，这些反应不仅决定了煤的燃烧效率，还影响了燃烧产物的种类。以下是煤炉中常见的三个反应：

26. 煤炉的底层

\[\text{C} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} \text{CO}_2\]

在煤炉的底层，煤与充足的氧气反应生成二氧化碳。这个反应是煤燃烧的主要反应，释放出大量的热量。

27. 煤炉的中层

\[\text{CO}_2 + \text{C} \xrightarrow{\text{高温}} 2\text{CO}\]

在煤炉的中层，二氧化碳与未完全燃烧的碳反应生成一氧化碳。这个反应是一个吸热反应，降低了煤炉的温度，但同时也生成了一氧化碳，增加了后续燃烧的效率。

28. 煤炉的上部蓝色火焰的产生

\[2\text{CO} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{CO}_2\]

在煤炉的上部，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳，并发出蓝色火焰。这个反应是煤炉中最后一步燃烧反应，标志着煤的完全燃烧。

# （3）二氧化碳的制法与性质

二氧化碳是一种常见的气体，广泛应用于工业、农业和日常生活。以下是与二氧化碳制备和性质相关的化学方程式：

29. 大理石与稀盐酸反应（实验室制二氧化碳）

\[\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} = \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\]

大理石（碳酸钙）与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。这个反应是实验室中常用的制备二氧化碳的方法，操作简单，反应迅速。

30. 碳酸不稳定而分解

\[\text{H}_2\text{CO}_3 = \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\]

碳酸是一种不稳定的化合物，容易分解为水和二氧化碳。这个反应解释了为什么碳酸饮料中的气泡会在开瓶后逐渐消失。

31. 二氧化碳可溶于水

\[\text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 = \text{H}_2\text{CO}_3\]

二氧化碳溶于水后生成碳酸，这是一个可逆反应。碳酸的存在使得水具有一定的酸性，这也是碳酸饮料酸味的来源。

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通过对这些化学方程式的深入学习，同学们可以更好地理解化学反应的本质，掌握化学变化的规律。化学方程式不仅是化学知识的重要组成部分，更是解决实际问题的有效工具。希望同学们在学习过程中，能够灵活运用这些方程式，提升自己的化学素养，为未来的学习打下坚实的基础。