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微专题2　质量守恒定律的应用(含微观示意图)
第五单元　定量研究化学反应
质量守恒定律的应用(含微观示意图)多以选择题、填空题的形式来考查物质化学式的书写、元素组成的判断、化学方程式的书写、化学计量数的判断、根据化学方程式的简单计算等的一类题型，难度一般不大。
1．拉瓦锡通过加热少量氧化汞的定量实验研究了空气的组成。有关氧化汞分解的微观过程如图所示，生成物方框内应填写的微粒是
(　　)
推断物质的化学式
A 　　 B　　 C　　　D
√
C　[根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前有2个汞原子、2个氧原子，反应后有2个氧原子，故生成物方框中应有2个汞原子，汞是由汞原子直接构成的，则生成物方框内应填写的微粒是C选项描述的微粒。]
2．石灰岩的主要成分是碳酸钙，在一定条件下发生反应，生成溶解性较大的碳酸氢钙，反应的化学方程式为CaCO3＋X＋H2O===Ca(HCO3)2，其中X的化学式为(　　)
A．CaO B．Ca(OH)2
C．H2CO3 D．CO2
√
D　[根据反应的化学方程式为CaCO3＋X＋H2O===Ca(HCO3)2, 依据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1个Ca、1个C、2个H、4个O，反应后有1个Ca、2个C、2个H、6个O，X中应含有1个C和 2个O, 即X的化学式为CO2。]
3．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(　　)
A．H2S B．SO2 C．Na2S D．Na2SO4
√
C　[根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，由反应的化学方程式3S＋6NaOH===2X＋Na2SO3＋3H2O可知，反应前有3个硫原子，6个钠原子，6个氧原子，6个氢原子，反应后有1个硫原子，2个钠原子，6个氧原子，6个氢原子，则2X中含有2个硫原子，4个钠原子，所以X的化学式为Na2S。]
【专题攻略】　利用质量守恒定律推断物质的化学式时，主要是应用化学变化过程中“六个不变”中的原子种类、数目不变，逐类原子进行推断，注意当未知物前有化学计量数时，要用计算出的该类原子的总原子数除以未知物前的化学计量数。
4．汝瓷以其工艺精巧，造型秀美，高雅素净的丰韵而独具风采。汝瓷在烧制时，瓷土中的白云石(化学式为MgCO3·CaCO3)会发生分解反应生成三种氧化物。下列选项中，一定不属于白云石分解产物的是(　　)
A．CaO B．CO2 C．H2O D．MgO
推断物质的元素组成
√
C　[白云石(化学式为MgCO3·CaCO3)是由镁、钙、碳、氧四种元素组成的。分解反应指的是一种物质反应生成两种或两种以上物质。根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，据此可知：C中水是由氢元素、氧元素组成的，白云石中不含有氢元素，水不可能属于白云石分解产物。]
5．6.3 g某有机物在空气中完全燃烧，共得到 17.6 g 二氧化碳和10.8 g水，则该化合物的组成元素是(　　)
A．一定只含有碳元素
B．一定只含有碳、氢两种元素
C．一定含有碳、氢、氧三种元素
D．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
√
【专题攻略】
1．利用质量守恒定律推断物质的元素组成时，主要是应用化学变化过程中“六个不变”中的元素种类、质量不变进行推断。
2．化学式中原子的个数比＝元素质量与该原子的相对原子质量之比。
6．密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数随时间的变化情况如图甲所示，物质Y和Z的质量随时间的变化情况如图乙所示。下列说法中，正确的是(　　)
密闭容器中反应的数据分析
A．参加反应的Y与Z的分子个数比为2∶1
B．参加反应的X与Y的质量比为2∶7
C．该反应的化学方程式可表示为2X＋Y===Z
D．Y与Z的相对分子质量之比为28∶17
√
D　[由题图可知，反应后，X、Y的分子数目减小，则X、Y为反应物，Z的分子数目增加，Z为生成物，参加反应的X、Y、Z的分子个数比为(6n－3n)∶(5n－4n)∶2n＝3∶1∶2，故该反应的化学方程式可表示为3X＋Y===2Z。据此可知：参加反应的Y与Z的分子个数比为1∶2，A错误；X、Y为反应物，Z为生成物。由图乙知，Y减少了14 g，Z增加了 17 g，根据质量守恒定律，反应物的总质量等于生成物的总质量，则X减少的质量为17 g－14 g＝3 g，参加反应的
7．某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．乙可能是该反应的催化剂
B．该反应不可能是实验室用过氧化氢溶液制取氧气
C．甲、丙相对分子质量比为4∶15
D．若继续反应至丙为55 g，甲和丁的质量比为25∶11
√
C　[乙反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，A不符合题意；根据质量守恒定律，则丁反应前的质量为21 g＋8 g＋40 g＋30 g－17 g－8 g－25 g＝49 g，甲、丙反应后质量增大，是生成物；丁反应后质量减小，是反应物；该反应为丁分解生成甲和丙，反应中丁、甲、丙的质量比为(49 g－30 g)∶(21 g－17 g)∶(40 g－25 g)＝19∶
4∶15， ， 由化学方程式知过氧化氢溶液制
取氧气反应中过氧化氢、水、氧气的质量比为68∶36∶32＝17∶9∶
8，则该反应不可能是实验室用过氧化氢溶液制取氧气，B不符合题意；反应中甲、丙的质量比为4∶15，不知道化学计量数，不能确定甲、丙相对分子质量比，C符合题意；反应中丁、甲、丙的质量比为19∶4∶15，若继续反应至丙为55 g，即又生成15 g丙，同时生成4 g甲，消耗19 g丁，此时甲的质量为21 g＋4 g＝25 g，丁的质量为30 g－19 g＝11 g，则甲和丁的质量比为 25∶11，D不符合题意。]
【专题攻略】　解答“密闭容器中反应的数据分析”的题目时：
1．表中未知数值的确定：根据反应前物质的质量总和＝反应后物质的质量总和，计算出未知量。
2．反应物、生成物、催化剂或杂质的确定：
(1)反应前后质量增加―→生成物
(2)反应前后质量减少―→反应物
(3)反应前后质量不变―→可能是催化剂也可能是未参与反应的杂质
3．反应类型的确定：根据2的判断写出反应的表达式，进而确定反应类型(只能判断出分解反应和化合反应)。
4．物质类别的确定：
(1)化合反应的生成物一定是化合物
(2)分解反应的反应物一定是化合物
5．质量比的确定：
反应前后各物质的质量差的比值就是反应过程中各物质的质量比。
【特别提醒】　若将题中数据的呈现方式由表格换为柱状图或饼状图等其他形式，则其解题思路相同。
8．(2024·青岛中考)如图是工业上用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的微观示意图。下列说法不正确的是(　　)
化学反应的微观示意图
A．该反应前后元素种类不变
B．丙中氮、氢元素的质量比为7∶1
C．该反应实现了无机物向有机物的转化
D．参加反应的甲、乙分子的个数比为1∶1
√
9．杭州亚运会火炬实现“零排放”。是通过先进技术将甲醇(CH3OH)燃烧产生的二氧化碳重新转化为甲醇。如图表示该反应的微观过程。下列有关说法不正确的是(　　)
A．图中“ 　”处的微粒符号为H2O
B．反应过程中氢元素的化合价不变
C．该反应实现了无机物到有机物的转化
D．反应前后原子的种类和数目没有改变
√
中氢元素的化合价为＋1价，因此，反应过程中氢元素的化合价发生改变，B错误；反应物有二氧化碳，属于无机物，二氧化碳虽然含有碳元素，但它的结构和性质与无机物相似，不具有有机物的典型性质和特点，属于无机物，生成物为甲醇和水，其中甲醇为有机物，水为无机物，因此，该反应实现了无机物到有机物的转化，C正确；该反应前后原子的种类和数目没有改变，D正确。]
10．(2024·广安中考)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油)，可适当节省石油资源。下图是乙烯与水反应制备乙醇的微观示意图，下列有关说法正确的是(　　)
√
11．(2024·齐齐哈尔中考节选)宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法之一。科学家发现，通过化学反应可以将树木纤维素转变成超级储能装置，下图是其中主要反应的微观示意图，请
写出该反应的化学方程式：__________________________________，
该反应的基本反应类型为________反应。
置换
【专题攻略】　微观反应示意图类试题解题步骤
1．观察微观反应示意图，删去反应前后相同的分子。
2．根据图注分别写出反应前后各物质的化学式，若未给出图注，可对不同原子进行命名。
3．配平化学方程式。
4．根据化学方程式进行解答。

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