内容正文:
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
专题1 化学物质及其变化
第1讲 物质的组成、性质和转化
1
[导航·复习目标] 1.能根据物质的组成和性质对物质进行分类。
2.能从物质类别的视角理解酸、碱、盐、氧化物的性质及转化规律。
3.理解物理变化与化学变化的区别与联系。4.认识胶体是一种常见的分散系,能举例说明胶体的典型特征。
2
考点一 物质的组成与分类
考点二 物质的性质与转化
练真题 明考向
考点三 分散系 胶体
3
考点一 物质的组成与分类
4
1.物质的组成
(1)元素、物质及微粒间的关系
梳理 必备知识
游离
原子
分子
化合
原子
分子
离子
5
(2)同素异形体
①下列关于同素异形体的说法正确的是_________(填字母)。
a.同一种元素能够形成几种不同的单质,这种现象称为同素异形现象,这些单质之间互称为该元素的同素异形体
b.形成方式:原子个数不同、原子排列方式不同
c.物理性质不同,化学性质有差异
d.同素异形体之间在一定条件下可以相互转化,这种转化是化学变化
②常见元素的同素异形体
氧元素:_________;碳元素:___________________;
磷元素:____________。
abcd
O2、O3
金刚石、石墨、C60
白磷、红磷
6
2.纯净物和混合物
纯净物:由同种单质或化合物组成的物质。
混合物:由几种不同的单质或化合物组成的物质。
7
[应用举例]
现有下列物质:
①冰水混合物 ②爆鸣气 ③铝热剂 ④普通玻璃
⑤水玻璃 ⑥有机玻璃 ⑦漂白粉 ⑧TNT ⑨H2SO4 ⑩含氧40%的氧化镁 ⑪花生油 ⑫福尔马林 ⑬密封保存的NO2气体
⑭CuSO4·5H2O ⑮液氯 ⑯王水 ⑰KAl(SO4)2·12H2O
⑱分子式为C5H10的烃 ⑲分子式为C7H8的芳香烃
其中一定为纯净物的是___________________(填序号,下同);一定为
混合物的是_________________________;可能是纯净物,也可能是混
合物的是________。
①⑧⑨⑩⑭⑮⑰⑲
②③④⑤⑥⑦⑪⑫⑬⑯
⑱
8
3.物质的分类
在化学上常用的分类方法有_________分类法和_________分类法。
树状
交叉
9
(1)树状分类法——对同类事物按照某种属性进行分类。
[应用举例]
请把下列物质的序号填写到下图的横线上:
①硫黄 ②冰醋酸 ③苛性钠 ④胆矾 ⑤小苏打 ⑥氧化钠
⑦Fe(OH)3 ⑧NaCl溶液 ⑨H2SO3 ⑩淀粉溶液 ⑪泥水
⑫O2
⑫
②⑨
③⑦
④⑤
⑥
⑧
⑩
⑪
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(2)交叉分类法——从不同的角度对物质进行分类。
[应用举例]
①盐的交叉分类
11
②氧化物的交叉分类
12
(1)某物质仅含有一种元素,则该物质一定是单质。( )
(2)Al、NaCl、SiO2、H2SO4都可称为分子式。( )
(3)白磷和红磷、CO和CO2均互为同分异构体。( )
(4)NO2、SO2都能与NaOH溶液反应生成盐和水,二者均为酸性氧化
物。( )
(5)Na2O2、Na2O都能与水反应生成NaOH,二者均为碱性氧化物。( )
(6)SiO2既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应,因此SiO2是两性氧
化物。( )
×
×
×
×
×
×
13
(7)碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化
物。( )
(8)酸性氧化物不一定是非金属氧化物;非金属氧化物也不一定是酸性
氧化物。( )
(9)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱。
( )
(10)溶于水生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物;溶于水生成碱的氧化
物不一定是碱性氧化物。( )
√
√
√
√
14
一、依据“标准”对物质分类
1.对下列物质分类,并完善表格内容(填序号)。
①HNO3 ②H2S ③H3PO4 ④HCl ⑤H2SO4
⑥HF ⑦NaOH ⑧NH3·H2O ⑨Cu(OH)2 ⑩BaSO4 ⑪NaHCO3 ⑫Cu2(OH)2CO3
⑬FeSO4·H2O
提升 关键能力
15
物质 分类依据 物质类别 实例
酸 根据酸根离子是否含氧元素 含氧酸 _______
无氧酸 _______
根据电离出H+的个数 一元酸 _______
二元酸 _______
多元酸 _______
根据电离程度 强酸 _______
弱酸 _______
根据沸点高低 高沸点酸 _______
低沸点酸 _________
①③⑤
②④⑥
①④⑥
②⑤
③
①④⑤
②③⑥
③⑤
①②④⑥
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物质 分类依据 物质类别 实例
碱 根据电离程度 强碱 _______
弱碱 _______
根据水溶性 可溶性碱 _______
难溶性碱 _______
盐 根据中和反应进行的程度 正盐 _______
酸式盐 _______
碱式盐 _______
根据溶解性 可溶性盐 _______
难溶性盐 _______
⑦
⑧⑨
⑦⑧
⑨
⑩⑬
⑪
⑫
⑪⑬
⑩⑫
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二、物质组成、类别和包含关系的判断
2.(2026·江苏淮安模拟)工业上常用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂。按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于( )
A.酸 B.碱
C.盐 D.混合物
C
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解析:酸是指在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物,而KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中电离出的阳离子为K+和Al3+,故KAl(SO4)2·12H2O不属于酸,A不合题意;碱是指在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物,而KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中电离出的阴离子为S,故KAl(SO4)2·12H2O不属于碱,B不合题意;盐是指在水溶液中电离出金属阳离子或者铵根离子和酸根阴离子(不包括OH-)的化合物,而KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中电离出K+、Al3+和S,故KAl(SO4)2·12H2O属于盐,C符合题意;混合物是指含有两种或两种以上物质的物质,而KAl(SO4)2·12H2O只含有一种物质,属于纯净物,D不合题意。
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3.(2026·河北唐山模拟)唐山历史悠久,文化灿烂。下列唐山博物馆馆藏文物的制作原料主要是有机化合物的是( )
C
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解析:汉代青铜器弩机的制作原料是青铜,青铜是金属合金,属于无机金属材料,不是有机化合物,A不符合题意;宋代透雕白玉飞天的制作原料是白玉,主要成分是硅酸盐等无机物,不属于有机化合物,B不符合题意;民国武员外五绺髯皮影的制作原料是兽皮,主要成分是蛋白质,属于有机化合物,C符合题意;新石器时代菱形网格纹彩陶的制作原料是黏土等,属于无机非金属材料,不是有机化合物,D不符合题意。
4.表中所示物质或概念间的从属关系符合图示的是( )
选项 X Y Z
A 硫酸铜晶体 混合物 盐
B 氢氧化铁 胶体 分散系
C 电解质 化合物 纯净物
D 稀硫酸 酸 电解质
解析:硫酸铜晶体是由一种化合物组成的纯净物,属于盐,故A错误;氢氧化铁不是胶体,故B错误;电解质属于化合物,化合物都是纯净物,故C正确;稀硫酸为溶液,是混合物,酸是化合物,属于电解质,故D错误。
C
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元素及其化合物性质与应用的正误判断
(2024·山东卷)物质性质决定用途①,下列两者对应关系错误的是( )
A.石灰乳②除去废气中二氧化硫③,体现了Ca(OH)2的碱性④
B.氯化铁溶液②腐蚀铜电路板③,体现了Fe3+的氧化性④
C.制作豆腐③时添加石膏②,体现了CaSO4的难溶性④
D.用氨水②配制银氨溶液③,体现了NH3的配位性③
C
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[信息获取] ①物质性质和用途的:三点+两个方面;②给出具体物质;③给出用途;④给出性质。
[教材溯源] A项中除二氧化硫源于鲁科版必修第一册第108页“练习与活动”中第11题;B项中氯化铁溶液腐蚀铜电路板源于人教版必修第一册第74页中的“探究:利用覆铜板制作图案”,源于鲁科版必修第一册第96页“练习与活动”中的第12题;C项中豆腐的制作源于人教版必修第二册第115页中“研究与实践”的豆腐的制作;D项中银氨溶液的配制源于人教版选择性必修2第97页中的“实验3-5”,源于鲁科版选择性必修2第66页中学生必做实验。
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[解析] A.SO2是酸性氧化物,石灰乳为Ca(OH)2,呈碱性,吸收SO2体现了Ca(OH)2的碱性,A正确;B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,发生的反应为2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+,体现了Fe3+的氧化性,B正确;C.制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO4的难溶性无关,C错误;D.银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水,先生成白色沉淀AgOH,最后生成易溶于水的[Ag(NH3)2]OH,[Ag(NH3)2]OH中Ag+和NH3之间以配位键结合,体现了NH3的配位性,D正确。
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考点二 物质的性质与转化
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1.多角度认识物理变化与化学变化
(1)通过对比物理变化和化学变化的不同,回答下列问题:
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③钠的焰色反应 ④碘的升华 ⑤氯化铵分解 ⑥蛋白质的变性 ⑦蛋白质的颜色反应 ⑧电解食盐水
⑨CaCl2的潮解 ⑩冰的融化 ⑪FeCl3的水解 ⑫石油的裂化、裂解 ⑬蛋白质的盐析 ⑭食物的缓慢氧化 ⑮同素异形体间的转化
其中属于物理变化的是______________(填序号,下同);属于化学变化
的是_____________________。
梳理 必备知识
①③④⑨⑩⑬
②⑤⑥⑦⑧⑪⑫⑭⑮
27
(2)分别从物质变化(宏观)和化学键变化(微观)的视角说明化学变化的特征。
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
宏观:有新物质生成的是化学变化,反之是物理变化。
微观:有旧化学键断裂,同时有新化学键形成的是化学变化,本质是原子的重新组合。
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2.不同类别的无机物之间的转化
(1)金属单质及其化合物的转化
金属单质碱性氧化物碱盐
如NaNa2ONaOHNa2SO4
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等,但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化关系。
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(2)非金属单质及其化合物的转化
非金属单质酸性氧化物酸盐
如SSO2H2SO3Na2SO3
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等,但N、Si等不符合上述转化关系。
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3.物质转化的应用——物质制备方法的选择
(1)确定物质制备方法的依据
①物质的组成和性质;②物质之间的转化关系。
(2)工业生产中最适当方法的选择
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[应用举例]
工业上制取NaOH:
(1)不采用Na2O与H2O反应的原因为_____________________________。
(2)主要采用的方法是_________________。
(3)过去曾采用纯碱和消石灰的反应制取NaOH,写出反应的化学方程
式: ______________________________________。
Na2O作为原料,来源少、成本高
电解饱和食盐水
Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH
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(1)焰色反应、碘的升华都是化学变化。( )
(2)12C转化成13C、石墨转化为金刚石、α-放射都属于化学变化。( )
(3)用NH4Cl溶液除铁锈是化学变化,食盐水导电是物理变化。( )
(4)碳在足量氧气中燃烧生成CO2,故硫在足量氧气中燃烧生成SO3。
( )
(5)酸性氧化物都能与水反应生成相应的酸。( )
(6)CCOCO2Na2CO3转化中的反应类型依次为化合反
应、置换反应、氧化还原反应。( )
×
×
×
×
×
×
33
一、物理变化和化学变化的判断
1.下列变化中涉及化学变化的是__________________ (填序号)。
①冰的融化 ②明矾净水 ③钾的焰色反应 ④碘的升华 ⑤氯化铵分解 ⑥铝遇浓硫酸钝化 ⑦蛋白质的颜色反应 ⑧电解食盐水
⑨CaCl2的潮解 ⑩石油的分馏 ⑪煤的气化 ⑫石油的裂化、裂解 ⑬蛋白质的盐析 ⑭同素异形体间的转化
提升 关键能力
②⑤⑥⑦⑧⑪⑫⑭
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二、不同类别物质之间的转化
2.(2026·江苏徐州模拟)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能
实现的是( )
A.MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO
B.Ca(OH)2Ca(ClO)2HClO
C.Fe2O3FeCl3(aq)FeCl3(s)
D.CuSO4(aq)新制的Cu(OH)2Cu2O
A
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解析:氯化镁溶液可以与石灰乳反应得到氢氧化镁沉淀,煅烧氢氧化镁可以分解生成氧化镁,故A符合题意; 氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙,次氯酸钙与过量的SO2和水反应生成硫酸钙、盐酸和硫酸,故B不符合题意;Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3,但氯化铁溶液在蒸发过程中彻底水解得不到氯化铁固体,故C不符合题意;硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应得到新制的氢氧化铜,但是蔗糖中不含醛基,是非还原性糖,无法与新制的氢氧化铜反应,故D不符合题意。
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3.(2026·江苏苏锡常镇四市模拟)氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.实验室利用浓盐酸的氧化性制备Cl2
B.利用ClO2的氧化性对饮用水进行消毒
C.Cl2与石灰乳反应制备漂白粉及漂白粉使用时加水浸泡片刻的物质转化:Cl2 Ca(ClO)2 HClO
D.制备FeCl3的路径之一:HCl FeCl2 FeCl3
A
37
解析:浓盐酸中Cl元素显-1价,浓盐酸制备氯气,氯元素化合价升高,因此制备氯气利用浓盐酸的还原性,故A说法错误;利用ClO2的氧化性,使蛋白质变性,从而达到消毒目的,故B说法正确;氯气与石灰乳发生反应:2Cl2+
2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,碳酸的酸性强于次氯酸,漂白粉加水浸泡片刻发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,故C说法正确;铁与盐酸发生反应:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,利用氯气的氧化性强于Fe3+,然后通入氯气,发生反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,故D说法正确。
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物质转化条件及方法的选择
(2024·江苏卷)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现
的是( )
A.HCl制备①:NaCl溶液H2和Cl2HCl②
B.金属Mg制备①:Mg(OH)2MgCl2溶液Mg②
C.纯碱工业①:NaCl溶液NaHCO3Na2CO3②
D.硫酸工业①:FeS2SO2H2SO4②
A
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[信息获取] ①给出研究对象:物质的制备;②给出物质转化的过程。
[教材溯源] 本题四个选项的内容均源于各个版本教材中的相应章节。
40
[解析] 本题考查的能力层次较低,主要考查学生逻辑推理与认证能力。
四个选项均为物质的性质和性质的应用。
A项,电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2→H2和Cl2点燃反应生成HCl→所以正确。
B项,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁溶液→电解氯化镁溶液不能得到Mg→所以错误。
C项,纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2得到NaHCO3→然后NaHCO3受热分解为Na2CO3→所以错误。
D项,工业制备硫酸,首先黄铁矿和氧气反应生成SO2→SO2和水反应生成H2SO3,不能得到H2SO4→所以错误。
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考点三 分散系 胶体
42
1.分散系
(1)组成
梳理 必备知识
分散质
分散剂
43
(2)分类
依据_____________________分类
分散质粒子的直径大小
溶液
胶体
浊液
44
2.胶体
(1)依据分散剂状态分类
液溶胶
气溶胶
固溶胶
45
(2)性质及应用
溶液
胶体
电解质
加热、搅拌
46
3.Fe(OH)3胶体的制备
(1)制备方法:向沸水中逐滴加入_______________,继续煮沸至液体呈_________,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
(2)制备原理:______________________________________(用化学方程式表示)。
(3)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是_________(填字母)。
A.Fe(OH)3胶体分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间
B.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D.Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸
FeCl3饱和溶液
红褐色
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
A
47
(4)问题讨论
①可以利用____________证明Fe(OH)3胶体已经制成。
②在制备Fe(OH)3胶体时,某些同学没有按要求进行,结果没有观察到
胶体产生,请预测现象并分析原因:甲同学在做实验时没有使用蒸馏
水,而用自来水,结果会_______________,其原因可能是___________
_________________________;乙同学在制备Fe(OH)3胶体时长时间加
热,结果会______________,原因可能是_________________________。
丁达尔效应
生成红褐色沉淀
自来水中含
有电解质,使胶体发生聚沉
生成红褐色沉淀
长时间加热使胶体发生聚沉
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4.三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质微粒成分 离子或小分子 大分子或离子集合体 大分子或离子集合体
分散质粒子直径大小 _________ ____________ ___________
外观特征 __________ _____________ _______________
稳定性 稳定 介稳定 不稳定
分散质能否透过滤
纸或半透膜 均能 能透过滤纸,不能透过半透膜 均不能
鉴别 ____________ _____________ ________________
<10-9 m
10-9~10-7 m
>10-7 m
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置有沉淀或分层
49
(1)胶体区别于其他分散系的特征是丁达尔效应。( )
(2)利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液和食盐水。( )
(3)明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作净水剂。( )
(4)胶体具有介稳性的主要原因是胶体粒子带有电荷。( )
(5)向浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体。( )
(6)16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA。( )
×
√
√
√
×
×
50
1.有两种分散系:①FeCl3溶液;②将饱和的FeCl3溶液加入沸水中,得
到的红褐色液体。下列有关说法正确的是( )
A.分散质粒子直径:①>②
B.光束照射②时,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.稳定性:①<②
D.①属于混合物,②属于纯净物
提升 关键能力
解析:胶体的分散质粒子直径大于溶液的分散质粒子直径,则分散质粒子直径:①<②,A错误;②中红褐色液体是胶体,光束照射②时,产生丁达尔效应,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”,B正确;溶液的稳定性强于胶体,则稳定性:①>②,C错误;溶液和胶体都是分散系,都是混合物,D错误。
B
51
2.(2025·江苏苏州模拟)胶体在自然界普遍存在,下列事实与胶体无关
的是( )
A.将某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成有色玻璃
B.光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,会看到一道道光柱
C.将纳米二氧化硅颗粒(直径10-9~10-7 m)均匀分散到树脂中形成的分散系
D.植物油与水混合,充分振荡后可形成油水混合物
D
52
解析:A项,有色玻璃是固溶胶,不符合题意;B项,光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,会看到一道道光柱是丁达尔效应,不符合题意;C项,将纳米二氧化硅颗粒(直径10-9~10-7 m)均匀分散到树脂中形成的分散系属于胶体,不符合题意;D项,植物油与水混合,充分振荡后形成的油水混合物属于乳浊液,符合题意。
53
练真题 明考向
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1.(2025·河北卷)河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是( )
A.基石 B.斗拱 C.青瓦 D.琉璃
B
55
解析:古建筑中的基石一般使用石质材料,常用的石材有花岗岩、青石等,花岗岩的主要成分是硅酸盐,青石的主要成分是CaCO3,均属于无机物,A不符合题意;斗拱是由木材制成的,木材的主要成分是纤维素,属于有机物,B符合题意;青瓦是由黏土烧制而成的传统建筑材料,黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐,属于无机物,C不符合题意;琉璃的主要成分是二氧化硅,属于无机物,D不符合题意。
2.(2024·河北卷)燕赵大地历史悠久,文化灿烂。对下列河北博物院馆
藏文物的说法错误的是( )
A.青铜铺首主要成分是铜锡合金
B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C.石质浮雕主要成分是碳酸钙
D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是
硫酸钙
D
57
解析:青铜铺首是青铜器,青铜的主要成分是铜锡合金,A正确;透雕白玉璧是玉石,玉石的主要成分是硅酸盐,B正确;石质浮雕是汉白玉,汉白玉的主要成分是碳酸钙,C正确;青花釉里红瓷盖罐是陶瓷,陶瓷的主要成分是硅酸盐,D错误。
58
3.(2025·湖北卷)下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是( )
A.干冰升华助力舞台云雾形成
B.珍珠遇酸后失去光泽
C.加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍
D.植物油久置氧化变质
A
59
解析:A.干冰升华为状态变化,成分仍为CO2,无新物质生成,属于物理变化,A符合题意;B.珍珠的主要成分是CaCO3,与酸反应生成CO2等,属于化学变化,B不符合题意;C.酶催化蛋白质水解为氨基酸,破坏原有结构,生成新物质,属于化学变化,C不符合题意;D.植物油久置氧化变质后,主要生成过氧化物、醛、酮、羧酸等物质,属于化学变化,D不符合题意。
60
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