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微專題2　質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用(含微觀示意圖)
第五單元　定量研究化學(xué)反應(yīng)
質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用(含微觀示意圖)多以選擇題、填空題的形式來考查物質(zhì)化學(xué)式的書寫、元素組成的判斷、化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)計量數(shù)的判斷、根據(jù)化學(xué)方程式的簡單計算等的一類題型，難度一般不大。
1．拉瓦錫通過加熱少量氧化汞的定量實驗研究了空氣的組成。有關(guān)氧化汞分解的微觀過程如圖所示，生成物方框內(nèi)應(yīng)填寫的微粒是
(　　)
推斷物質(zhì)的化學(xué)式
A 　　 B　　 C　　　D
√
C　[根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前有2個汞原子、2個氧原子，反應(yīng)后有2個氧原子，故生成物方框中應(yīng)有2個汞原子，汞是由汞原子直接構(gòu)成的，則生成物方框內(nèi)應(yīng)填寫的微粒是C選項描述的微粒。]
2．石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，生成溶解性較大的碳酸氫鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3＋X＋H2O===Ca(HCO3)2，其中X的化學(xué)式為(　　)
A．CaO B．Ca(OH)2
C．H2CO3 D．CO2
√
D　[根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3＋X＋H2O===Ca(HCO3)2, 依據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前有1個Ca、1個C、2個H、4個O，反應(yīng)后有1個Ca、2個C、2個H、6個O，X中應(yīng)含有1個C和 2個O, 即X的化學(xué)式為CO2。]
3．實驗后試管中殘留的硫，常用熱的NaOH溶液清洗，發(fā)生了如下反應(yīng)：3S＋6NaOH===2X＋Na2SO3＋3H2O，則X的化學(xué)式為(　　)
A．H2S B．SO2 C．Na2S D．Na2SO4
√
C　[根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，由反應(yīng)的化學(xué)方程式3S＋6NaOH===2X＋Na2SO3＋3H2O可知，反應(yīng)前有3個硫原子，6個鈉原子，6個氧原子，6個氫原子，反應(yīng)后有1個硫原子，2個鈉原子，6個氧原子，6個氫原子，則2X中含有2個硫原子，4個鈉原子，所以X的化學(xué)式為Na2S。]
【專題攻略】　利用質(zhì)量守恒定律推斷物質(zhì)的化學(xué)式時，主要是應(yīng)用化學(xué)變化過程中“六個不變”中的原子種類、數(shù)目不變，逐類原子進行推斷，注意當未知物前有化學(xué)計量數(shù)時，要用計算出的該類原子的總原子數(shù)除以未知物前的化學(xué)計量數(shù)。
4．汝瓷以其工藝精巧，造型秀美，高雅素凈的豐韻而獨具風采。汝瓷在燒制時，瓷土中的白云石(化學(xué)式為MgCO3·CaCO3)會發(fā)生分解反應(yīng)生成三種氧化物。下列選項中，一定不屬于白云石分解產(chǎn)物的是(　　)
A．CaO B．CO2 C．H2O D．MgO
推斷物質(zhì)的元素組成
√
C　[白云石(化學(xué)式為MgCO3·CaCO3)是由鎂、鈣、碳、氧四種元素組成的。分解反應(yīng)指的是一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種或兩種以上物質(zhì)。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，據(jù)此可知：C中水是由氫元素、氧元素組成的，白云石中不含有氫元素，水不可能屬于白云石分解產(chǎn)物。]
5．6.3 g某有機物在空氣中完全燃燒，共得到 17.6 g 二氧化碳和10.8 g水，則該化合物的組成元素是(　　)
A．一定只含有碳元素
B．一定只含有碳、氫兩種元素
C．一定含有碳、氫、氧三種元素
D．一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素
√
【專題攻略】
1．利用質(zhì)量守恒定律推斷物質(zhì)的元素組成時，主要是應(yīng)用化學(xué)變化過程中“六個不變”中的元素種類、質(zhì)量不變進行推斷。
2．化學(xué)式中原子的個數(shù)比＝元素質(zhì)量與該原子的相對原子質(zhì)量之比。
6．密閉容器中發(fā)生的某化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的分子數(shù)隨時間的變化情況如圖甲所示，物質(zhì)Y和Z的質(zhì)量隨時間的變化情況如圖乙所示。下列說法中，正確的是(　　)
密閉容器中反應(yīng)的數(shù)據(jù)分析
A．參加反應(yīng)的Y與Z的分子個數(shù)比為2∶1
B．參加反應(yīng)的X與Y的質(zhì)量比為2∶7
C．該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為2X＋Y===Z
D．Y與Z的相對分子質(zhì)量之比為28∶17
√
D　[由題圖可知，反應(yīng)后，X、Y的分子數(shù)目減小，則X、Y為反應(yīng)物，Z的分子數(shù)目增加，Z為生成物，參加反應(yīng)的X、Y、Z的分子個數(shù)比為(6n－3n)∶(5n－4n)∶2n＝3∶1∶2，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為3X＋Y===2Z。據(jù)此可知：參加反應(yīng)的Y與Z的分子個數(shù)比為1∶2，A錯誤；X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物。由圖乙知，Y減少了14 g，Z增加了 17 g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量，則X減少的質(zhì)量為17 g－14 g＝3 g，參加反應(yīng)的
7．某密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，測得反應(yīng)前及反應(yīng)一段時間后各物質(zhì)的質(zhì)量變化如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．乙可能是該反應(yīng)的催化劑
B．該反應(yīng)不可能是實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣
C．甲、丙相對分子質(zhì)量比為4∶15
D．若繼續(xù)反應(yīng)至丙為55 g，甲和丁的質(zhì)量比為25∶11
√
C　[乙反應(yīng)前后質(zhì)量不變，可能是該反應(yīng)的催化劑，A不符合題意；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則丁反應(yīng)前的質(zhì)量為21 g＋8 g＋40 g＋30 g－17 g－8 g－25 g＝49 g，甲、丙反應(yīng)后質(zhì)量增大，是生成物；丁反應(yīng)后質(zhì)量減小，是反應(yīng)物；該反應(yīng)為丁分解生成甲和丙，反應(yīng)中丁、甲、丙的質(zhì)量比為(49 g－30 g)∶(21 g－17 g)∶(40 g－25 g)＝19∶
4∶15， ， 由化學(xué)方程式知過氧化氫溶液制
取氧氣反應(yīng)中過氧化氫、水、氧氣的質(zhì)量比為68∶36∶32＝17∶9∶
8，則該反應(yīng)不可能是實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣，B不符合題意；反應(yīng)中甲、丙的質(zhì)量比為4∶15，不知道化學(xué)計量數(shù)，不能確定甲、丙相對分子質(zhì)量比，C符合題意；反應(yīng)中丁、甲、丙的質(zhì)量比為19∶4∶15，若繼續(xù)反應(yīng)至丙為55 g，即又生成15 g丙，同時生成4 g甲，消耗19 g丁，此時甲的質(zhì)量為21 g＋4 g＝25 g，丁的質(zhì)量為30 g－19 g＝11 g，則甲和丁的質(zhì)量比為 25∶11，D不符合題意。]
【專題攻略】　解答“密閉容器中反應(yīng)的數(shù)據(jù)分析”的題目時：
1．表中未知數(shù)值的確定：根據(jù)反應(yīng)前物質(zhì)的質(zhì)量總和＝反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量總和，計算出未知量。
2．反應(yīng)物、生成物、催化劑或雜質(zhì)的確定：
(1)反應(yīng)前后質(zhì)量增加―→生成物
(2)反應(yīng)前后質(zhì)量減少―→反應(yīng)物
(3)反應(yīng)前后質(zhì)量不變―→可能是催化劑也可能是未參與反應(yīng)的雜質(zhì)
3．反應(yīng)類型的確定：根據(jù)2的判斷寫出反應(yīng)的表達式，進而確定反應(yīng)類型(只能判斷出分解反應(yīng)和化合反應(yīng))。
4．物質(zhì)類別的確定：
(1)化合反應(yīng)的生成物一定是化合物
(2)分解反應(yīng)的反應(yīng)物一定是化合物
5．質(zhì)量比的確定：
反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量差的比值就是反應(yīng)過程中各物質(zhì)的質(zhì)量比。
【特別提醒】　若將題中數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)方式由表格換為柱狀圖或餅狀圖等其他形式，則其解題思路相同。
8．(2024·青島中考)如圖是工業(yè)上用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的微觀示意圖。下列說法不正確的是(　　)
化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖
A．該反應(yīng)前后元素種類不變
B．丙中氮、氫元素的質(zhì)量比為7∶1
C．該反應(yīng)實現(xiàn)了無機物向有機物的轉(zhuǎn)化
D．參加反應(yīng)的甲、乙分子的個數(shù)比為1∶1
√
9．杭州亞運會火炬實現(xiàn)“零排放”。是通過先進技術(shù)將甲醇(CH3OH)燃燒產(chǎn)生的二氧化碳重新轉(zhuǎn)化為甲醇。如圖表示該反應(yīng)的微觀過程。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．圖中“ 　”處的微粒符號為H2O
B．反應(yīng)過程中氫元素的化合價不變
C．該反應(yīng)實現(xiàn)了無機物到有機物的轉(zhuǎn)化
D．反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目沒有改變
√
中氫元素的化合價為＋1價，因此，反應(yīng)過程中氫元素的化合價發(fā)生改變，B錯誤；反應(yīng)物有二氧化碳，屬于無機物，二氧化碳雖然含有碳元素，但它的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與無機物相似，不具有有機物的典型性質(zhì)和特點，屬于無機物，生成物為甲醇和水，其中甲醇為有機物，水為無機物，因此，該反應(yīng)實現(xiàn)了無機物到有機物的轉(zhuǎn)化，C正確；該反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目沒有改變，D正確。]
10．(2024·廣安中考)在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料(車用乙醇汽油)，可適當節(jié)省石油資源。下圖是乙烯與水反應(yīng)制備乙醇的微觀示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
√
11．(2024·齊齊哈爾中考節(jié)選)宏觀和微觀相結(jié)合是認識物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的重要方法之一。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過化學(xué)反應(yīng)可以將樹木纖維素轉(zhuǎn)變成超級儲能裝置，下圖是其中主要反應(yīng)的微觀示意圖，請
寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________，
該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為________反應(yīng)。
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【專題攻略】　微觀反應(yīng)示意圖類試題解題步驟
1．觀察微觀反應(yīng)示意圖，刪去反應(yīng)前后相同的分子。
2．根據(jù)圖注分別寫出反應(yīng)前后各物質(zhì)的化學(xué)式，若未給出圖注，可對不同原子進行命名。
3．配平化學(xué)方程式。
4．根據(jù)化學(xué)方程式進行解答。

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