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第二节 化学反应的表示
分层作业
1．（25-26九年级上·山东·期中）下列化学方程式书写正确的是
A．3Fe+2O2Fe2O3 B．Cu+O2CuO2
C．2H2O2H2↑+O2↑ D．2H2O2=2H2O+O2↑
【答案】C
【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为，书写错误，不符合题意；
B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式为，书写错误，不符合题意；
C、水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为，书写正确，符合题意；
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为，书写错误，不符合题意。
故选：C。
2．（2025·广东广州·二模）我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，其中一步关键反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是
A．反应中消耗的甲与生成的丙的分子个数比为2：1
B．丙中碳元素和氢元素的质量比是4：1
C．丙中碳元素的质量分数最小
D．反应前后有三种氧化物
【答案】A
【详解】A、由微观示意图可知，甲为一氧化碳、乙为水、丙为、丁为氧气，该反应为一氧化碳与水在一定条件下反应生成和氧气，化学方程式为，则反应中消耗的甲与生成的丙的分子个数比为2:1，说法正确，符合题意；
B、由微观示意图可知，丙为，则丙中碳元素和氢元素的质量比是，说法错误，不符合题意；
C、由微观示意图可知，丙为，则丙中碳、氢、氧三种元素的质量比为，则丙中氢元素的质量分数最小，说法错误，不符合题意；
D、由微观示意图可知，甲为一氧化碳、乙为水、丙为、丁为氧气，一氧化碳、水是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物；是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物；氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故反应前后有两种氧化物，说法错误，不符合题意。
故选：A。
3．（2025·江苏常州·中考真题）二氧化氯(ClO2)是游泳池高效、安全的消毒剂，可由以下反应制得：2NaClO3+X+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，可推测X为
A．NaCl B．Na2SO3 C．Na2O D．SO2
【答案】B
【详解】反应后钠、氯、硫、氢、氧的原子个数分别为：4、2、2、2、13，反应前除X外钠、氯、硫、氢、氧的原子个数分别为：2、2、1、2、10，根据反应前后原子种类和个数不变可知，X中含有2个Na、1个S和3个O，则X为Na2SO3。
故选B。
4．（2022·北京延庆·三模）电石(主要成分为CaC2)和水反应可制取乙炔(C2H2)，同时生成X，反应表示为：CaC2 + 2H2O = X + C2H2，X的化学式是
A．CaCO3 B．Ca(HCO3)2 C．CaO D．Ca(OH)2
【答案】D
【详解】根据反应方程式：CaC + 2H O =X + C H ，反应前后原子的种类和个数不变。反应物总共有1个Ca、2个C、4个H、2个O，生成物C2H2中有2个C和2个H，所以X中必有1个Ca、2个H和2个O，选项D符合题意，故选D。
5．能根据化学方程式进行计算，是由于化学方程式表示了
A．化学反应过程 B．反应物和生成物各是什么物质
C．反应物和生成物之间的粒子个数比 D．反应物和生成物之间的质量比
【答案】D
【分析】本题考查化学方程式的意义，特别是其为何能用于定量计算。化学方程式表示化学反应，但能进行计算的关键在于它提供了定量关系。
【详解】A.化学反应过程：化学方程式仅表示反应的整体变化（如反应物转化为生成物），并不描述详细过程（如反应步骤或机理）。计算依赖于物质的数量关系，而非过程细节，因此该选项不是进行计算的原因，故A选项不正确。
B.反应物和生成物各是什么物质：化学方程式确实标明了反应物和生成物，这是计算的必要前提。但仅知道物质种类，无法确定具体比例（如质量或粒子个数），因此不足以进行计算。例如，知道氢气（）和氧气（）反应生成水（），但不知比例，无法计算所需质量，故B选项不正确。
C.反应物和生成物之间的粒子个数比：化学方程式的系数表示反应中各物质的粒子（如分子或原子）个数比（如中，、、的粒子个数比为）。这是化学计算的基础，因为粒子个数比结合相对原子质量可推导出质量比。但直接进行计算（如质量计算）时，通常使用质量比而非粒子个数比，因此该选项不是最直接的原因，故C选项不正确。
D.反应物和生成物之间的质量比：化学方程式通过系数和相对原子质量隐含了反应物与生成物之间的固定质量比（如中，、、的质量比为）。质量守恒定律（反应前后总质量不变）确保了该比例恒定，因此可直接用于质量计算（如求反应物或生成物的质量）。在初中化学中，定量计算主要基于质量比，故该选项是能进行计算的关键原因,故D选项正确。
综上，本题正确答案为D。
6．（2025·河南信阳·三模）载人航天器中处理CO2的一种方法是将CO2与H2反应，反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．该反应前后氧原子个数不相等
B．反应前后分子总数相同
C．反应前后，氢元素的化合价不变
D．参加反应的甲和乙的分子个数比为4：1
【答案】D
【分析】根据反应微观示意图可知，反应化学方程式为：
【详解】A.由质量守恒定律可知，化学反应中各元素原子总数守恒，氧原子个数前后相等，说法错误，不符合题意；
B.由化学方程式可知，反应前后分子总数不相等，说法错误，不符合题意；
C.氢气为单质，中氢元素的化合价为0，反应后生成或中氢元素的化合价为+1，发生了变化，说法错误，不符合题意；
D.由化学方程式可知，甲为氢气，乙为二氧化碳，故参加反应的甲和乙的分子个数比为4：1，说法正确，符合题意；
故选D
7．四位同学正在讨论某一个化学方程式的意义，他们所描述的化学方程式是
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A、该反应反应条件是点燃，但各物质的分子个数比为1:1:1，不是2:1:2，故选项错误；
B、该反应反应条件是点燃，各物质的分子个数比为2:1:2，该反应是化合反应；各物质的质量比[(12+16)×2]:（16×2):[(12＋16×2)×2]=7:4:11，故选项正确；
C、该反应反应条件是点燃，但各物质的分子个数比为1:1:2，不是2:1:2，故选项错误；
D、该反应反应条件是点燃，各物质的分子个数比为2:1:2，该反应是化合反应；但各物质的质量比（2×2):(16×2):((16×1＋1×2)×2)=1:8:9，故选项错误。
故选B。
8．（24-25八年级下·山东烟台·期末）化学符号具有独特的学科内涵。下列化学符号的含义及书写正确的是
A．可以表示点燃条件下，每2个氢分子与1个氧分子反应生成2个水分子
B．碳酸钠化学式：
C．氢氧化钠化学式：
D．表示60个碳原子直接构成物质
【答案】A
【详解】A、 化学方程式 书写正确，反应物和生成物的化学式无误，反应条件“点燃”标注在箭头上方，符合规范，该方程式表示在点燃条件下，每2个氢分子与1个氧分子反应生成2个水分子，准确体现了化学反应中分子数的比例关系，故A正确；
B、 碳酸钠的化学式书写错误，碳酸钠由钠离子（)和碳酸根离子（)构成，由于钠离子带+1价，碳酸根离子带-2价，根据化合价规则（正负化合价代数和为零），需要两个钠离子与一个碳酸根离子结合，正确化学式为 ，故B错误；
C、 氢氧化钠的化学式书写错误，氢氧化钠由钠离子（)和氢氧根离子（)构成，钠离子带+1价，氢氧根离子带-1价，因此一个钠离子与一个氢氧根离子结合即可形成电中性化合物，正确化学式为 ，故C错误；
D、 的含义描述错误， 表示一个富勒烯分子，由60个碳原子结合成一个球状分子，物质是由许多 分子聚集构成，而非60个碳原子“直接”构成物质（“直接构成”通常指原子或离子直接堆积成晶体，如金刚石），因此，“60个碳原子直接构成物质”的说法不准确，故D错误。
故选：A。
9．（2025·广西玉林·三模）我们可以从不同视角认识化学反应。关于反应，下列说法正确的是
A．物质变化：铜和氧气在点燃的条件下生成氧化铜
B．微观方面：2个铜和1个氧气点燃生成2个氧化铜
C．量的方面：铜、氧气和氧化铜的质量比为4∶1∶5
D．元素组成：反应前后元素种类改变
【答案】C
【详解】A、该反应表示铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，故选项错误；
B、从微观角度看，该反应表示2个铜原子和1个氧分子在加热的条件下生成2个氧化铜分子，故选项错误；
C、从质量角度看，该反应中铜、氧气和氧化铜的质量比为 ，故选项正确；
D、从元素组成：反应前后都是铜元素、氧元素，元素种类不变。故选项错误；
故选C。
10．（23-24九年级上·湖北恩施·阶段检测）化学方程式是重要的化学用语，是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料， 丁烷燃烧的化学方程式：aC4H10+bO2cH2O+dCO2 配平后 a、b、c、d 之和为
A．32 B．33 C．34 D．35
【答案】B
【详解】设a为1，则反应前碳、氢原子个数分别为4、10，根据反应前后原子的种类和个数不变，则c为10÷2=5、d为4，此时反应后氧原子个数为5+4×2=13，则b为，则需将数值统一扩大2倍，则a、b、c、d的数字分别为2、13、10、8，则a、b、c、d 之和为2+13+10+8=33，故选B。
11．（25-26九年级上·福建·期中）用化学用语填空，写出下列反应的化学方程式：
(1)红磷在空气中燃烧： 。
(2)铁和硫酸铜溶液反应： 。
(3)镁条在氧气中燃烧： 。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】①红磷燃烧生成五氧化二磷，方程式为：；
②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，方程式为：；
③镁燃烧生成氧化镁，方程式为：。
12．（2025·陕西咸阳·三模）甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能。甲醚燃烧的微观示意图如下。
(1)该反应前后质量、种类和数目均不变的是 (填“分子”或“原子”)。
(2)该反应涉及的四种物质中属于单质的是 (写化学式)。
(3)该反应生成的物质丙和丁的分子个数比为 (填最简整数比)。
【答案】(1)原子
(2)
(3)2∶3
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应的实质是分子破裂、原子重新组合，在化学反应前后，原子的质量、种类和数目均不变，而分子的种类一定改变，分子的数目可能改变。所以该反应前后质量、种类和数目均不变的是原子；
（2）单质是由同种元素组成的纯净物。从微观示意图可知，甲是CH3OCH3，乙是O2，丙是CO2，丁是H2O。其中乙O2是由氧元素一种元素组成的纯净物，属于单质，其化学式为O2。
（3）由微观示意图可知，该反应的化学方程式为CH3OCH3+3O22CO2+3H2O，从化学方程式可以看出，生成的物质丙（CO2）和丁（H2O）的分子个数比为2:3。
13．化学方程式提供的信息有很多，在反应中：
(1)可以知道水通电后生成 。
(2)可以获得粒子数的信息：每 在通电的条件下分解生成 和 ，对应的分子数目之比为 。
(3)可以获得质量比的信息：每 在通电的条件下分解生成 和 。
(4)用分子、原子的观点解释质量守恒定律：反应前后 的种类、个数和质量都不变，所以参加反应的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量之和。
(5)你还可以获得的信息： 。
【答案】(1)氢气和氧气
(2) 2个水分子 2个氢分子 1个氧分子
(3) 36份质量的水 4份质量的氢气 32份质量的氧气
(4)原子
(5)在化学反应中，分子可以分成原子，原子重新组合成新的分子（合理即可）
【详解】（1）从化学方程式可直接看出，水（）在通电的条件下分解，生成物是氢气（）和氧气（）。
（2）化学方程式的系数表示粒子（分子）的数目关系。方程式“”中： “2”表示2个水分子；“2”表示2个氢气分子； “”表示1个氧气分子（系数1省略）。因此，每2个水分子分解生成2个氢气分子和1个氧气分子，分子数目之比为水:氢气:氧气 = 2:2:1。
（3）化学方程式中的质量比可通过相对分子质量计算：水的相对分子质量；氢气的相对分子质量；氧气的相对分子质量。反应物质量：（份）；生成物质量：氢气为（份），氧气为32（份）。因此，每36份质量的水分解生成4份质量的氢气和32份质量的氧气。
（4）质量守恒定律的原因是：化学反应前后原子的种类、个数和质量均不变，因此参加反应的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量之和。
（5）从方程式还可提取其他信息：在化学反应中，分子可以分成原子，原子重新组合成新的分子；箭头上的“通电”表示该反应必须在通电条件下才能发生；“↑”符号表明氢气和氧气均为气体等。
14．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）化学方程式可以描述化学反应中的物质转化关系，帮助我们认识化学反应的定量关系，对生产、生活和科学研究具有重要意义。按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(反应条件省略)。
① Fe(OH)3+ HCl= FeCl3+ H2O
② C2H4+ O2= CO2+ H2O
③ NH3+ Cl2= N2+ HCl
(2) “84”消毒液于1984年研制成功，故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaClO)的反应为，则物质X的化学式是 。
【答案】(1) 1 3 1 3 1 3 2 2 2 3 1 6
(2)NaOH
【详解】（1）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设氢氧化铁的化学计量数为1，根据氧原子守恒，H2O的化学计量数为3，根据铁原子守恒，则FeCl3的化学计量数为1，根据氯原子和氢原子守恒，则HCl的化学计量数为3，配平后的化学方程式为：；
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设C2H4的化学计量数为1，根据碳原子守恒，二氧化碳的化学计量数为2，根据氢原子守恒，水的化学计量数为2，根据氧原子守恒，O2的化学计量数为3，配平后的化学方程式为：；
③根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设氯气的化学计量数为1，根据氯原子守恒，则HCl的化学计量数为2；根据氢原子守恒，则氨气的化学计量数为；根据氮原子守恒，则氮气的化学计量数为，因为存在分数，所以化学计量数同时扩大3倍，则配平后的化学方程式为：；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，反应前有2个Cl原子，反应后有2个Cl原子、2个Na原子，2个O原子，2个H原子，故2X为2个Na原子，2个O原子，2个H原子，X的化学式为NaOH。
15．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）按要求回答下列问题：
(1)2H中数字“2”的含义： 。
(2)表示 。
(3)中氮元素的质量分数为 。
(4)配平下列反应的化学方程式。
① HCl=
②
【答案】(1)氢原子的个数为2（合理即可）
(2)1个硫离子
(3)35%
(4) 2 6 2 3 2 3 2 2
【详解】（1）在化学符号前面的数字表示原子的个数，所以2H中数字“2”表示氢原子的个数为2。 故本问答案为：氢原子的个数为2。
（2）离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。所以S2-表示一个硫离子。 故本问答案为：一个硫离子。
（3）中氮元素的质量分数。
（4）①根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行配平。
第一步：根据Cl原子守恒，HCl前面的化学计量数为6，AlCl3前面的化学计量数为2。
第二步：根据Al原子守恒，Al前面的化学计量数为2。
第三步：根据H原子守恒，H2前面的化学计量数为3。 所
以配平后的化学方程式为2Al + 6HCl=2AlCl3+3H2↑，故填2，6，2，3。
②第一步：根据H原子守恒，H2S前面的化学计量数为2，H2O前面的化学计量数为2。
第二步：根据S原子守恒，SO2前面的化学计量数为2。
第三步：根据O原子守恒，O2前面的化学计量数为3。 所以配平后的化学方程式为2H2S+3O22SO2+2H2O，故填2，3，2，2。
16．小佳的作业本上写有下面5个化学方程式，请用序号按要求填空。
①
②
③
④
⑤
(1)化学式写错的有 。
(2)没有配平的有 。
(3)反应条件应该注明而未注明的有 。
(4)“↑”“↓”号使用不当或遗漏的有 。
【答案】(1)①②#②①
(2)③⑤#⑤③
(3)③④⑤
(4)③④⑤
【详解】（1）化学式错误是指物质的化学式不符合实际组成。
①中，生成物写为 ，但氧化镁的正确化学式是 （镁元素+2价，氧元素-2价，化合价代数和为零）。
②中，反应物写为 ，但磷单质的正确化学式是 （白磷由4个磷原子组成）。
其他方程式化学式正确：③中 、、、 均正确；④中 、、 均正确；⑤中 、、 均正确。
（2）未配平是指反应前后各原子数目不相等。
③中，左边 ：K:1、Mn:1、O:4；右边 ：K:2、Mn:1、O:4；：Mn:1、O:2；：O:2。右边总和：K:2、Mn:2、O:8 ≠ 左边（K:1、Mn:1、O:4），未配平。正确应为 。
⑤中，左边 ：H:2、O:1；右边 ：H:4；：O:2。H原子和O原子数均不等，未配平。正确应为 。
其他方程式已配平：①中原子数 Mg:1=1、O:2=2（尽管化学式错）；②中 P:4=4、O:10=10（尽管化学式错）；④中 Fe:3=3、O:4=4。
（3）反应条件是反应发生的必要前提（如点燃、加热、电解），必须注明但未写。
③中，高锰酸钾分解需要加热（），但方程式未注明条件。
④中，铁在氧气中燃烧需要点燃，但方程式未注明条件（应写）。
⑤中，水分解需要电解，但方程式未注明条件（应写）。
①和②已注明“点燃”，符合要求。
（4）“↑”表示生成气体，“↓”表示生成沉淀，只用于生成物；反应物不能用“↑”“↓”；若反应物无气体，生成气体须标“↑”；溶液中反应生成沉淀须标“↓”。
④中，反应物 标了“↑”，但“↑”只用于生成物，使用不当。
⑤中，生成物 和 均为气体，但未标“↑”（反应物 是液体，无气体），属于遗漏。
其他方程式正确：①和②无气体或沉淀生成，无需标；③中 正确（生成气体）， 在初中通常可接受（视为固体沉淀）。
1．（24-25八年级下·山东淄博·期末）捕集空气中加氢制甲醇（），可实现资源化利用和“零碳”排放，其转化流程如图所示。下列说法正确的是
A．反应①中，电解水生成的和的分子个数比为
B．反应②中，生产1.6kg 理论上要消耗4.4kg
C．等质量的甲醇制取时消耗的与燃烧时生成的相等，实现“零碳”排放
D．该流程共涉及3种氧化物
【答案】C
【详解】A、反应①为水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，生成氢气和氧气的分子个数比为：2:1，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，二氧化碳中的碳元素完全转化到了甲醇中，则生成1.6kg甲醇理论上需要消耗二氧化碳的质量为：，不符合题意；
C、制取甲醇的反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：，甲醇燃烧生成二氧化碳和水，即，由化学方程式可知，两个化学方程式中，甲醇和二氧化碳的分子个数比均是1：1，故等质量的甲醇制取时消耗的与燃烧时生成的相等，实现“零碳”排放，符合题意；
D、该流程中涉及的物质为二氧化碳、氢气、水、氧气、甲醇，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，甲醇是由C、H、O元素组成的化合物，不属于氧化物，涉及两种氧化物，不符合题意。
故选C。
2．（2025九年级下·云南昆明·学业考试）在《哪吒之魔童闹海》电影里，无量仙翁使用天元鼎炼制仙丹。古人记载炼丹是将红色的氧化汞(HgO)粉末放入丹炉中加热，反应的微观示意图如图，下列说法正确的是
A．甲、乙、丙都由分子构成
B．生成物的微粒个数比为1∶1
C．该反应的基本反应类型是化合反应
D．图中有一种氧化物
【答案】D
【分析】由反应的微观示意图可知，氧化汞(HgO)在加热的条件下生成汞和氧气，反应的化学方程式为2HgO2Hg+O2↑。
【详解】A、从微粒的构成可知，甲是氧化汞（HgO），由氧化汞分子构成；乙是汞（Hg），为金属单质，由汞原子直接构成；丙是氧气（O2），由氧分子构成，故选项说法不正确；
B、由反应的化学方程式可知，生成物汞、氧气的微粒个数比为2:1，故选项说法不正确；
C、由反应的化学方程式可知，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项说法不正确；
D、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，则只有HgO属于氧化物，故选项说法正确。
故选D。
3．（22-23九年级上·贵州六盘水·期末）下图为某反应的微观示意图，下列对该反应的说法错误的是
A．该反应中催化剂在反应前后质量不变 B．该反应前后原子的种类不变
C．该反应前后分子的数目不变 D．该反应遵守质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，该选项正确；
B、原子是化学变化中的最小微粒，化学反应前后原子种类、数目不变，该选项正确；
C、根据微观示意图，该反应是CH4、CO2在催化剂条件下反应生成CH3COOH，化学方程式为，根据化学方程式可知反应前后分子数目改变，该选项错误；
D、所有化学反应都遵循质量守恒定律，该选项正确。
故选C。
4．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）“宏观辨识与微观探析、基本实验能力”等是化学的核心素养。根据下图回答下列问题：
(1)汞超标指金属汞、无机汞和有机汞等重金属元素含量超过人体可承受范围，主要通过呼吸道吸入、消化道摄入及皮肤接触（如化妆品）进入人体。汞可与蛋白质结合破坏细胞代谢。如上图1所示，汞位于元素周期表中第 周期，元素的化学性质主要由 决定。
(2)图2是某反应的微观示意图，不同的球代表不同元素的原子，根据图2回答下列问题：
①写出上述反应的化学方程式 。
②反应后氧元素的化合价是 。
③上述反应中没有发生改变的粒子符号是 。
④上述反应前后涉及的物质由分子构成的物质有 种。
【答案】(1) 六 最外层电子数
(2) 0 C、H、O 4/四
【详解】（1）原子核外电子层数等于该元素所在的周期数，由汞原子结构示意图可知，汞原子核外电子层数为6，故汞位于元素周期表中第六周期；元素的化学性质主要由最外层电子数决定；
（2）①由图2可知，该反应为二氧化碳与水在催化剂和光照条件下反应生成甲烷和氧气，化学方程式为；
②由图2可知，该反应为二氧化碳与水在催化剂和光照条件下反应生成甲烷和氧气，氧气属于单质，单质中元素的化合价为0价，故反应后氧元素的化合价是0；
③在化学变化中，分子可分，原子不可分，故该反应中没有发生改变的粒子是碳原子、氢原子、氧原子，其符号分别是C、H、O；
④由图2可知，该反应为二氧化碳与水在催化剂和光照条件下反应生成甲烷和氧气，二氧化碳、水、甲烷、氧气均由分子构成，故填：4或四。
5．（25-26九年级上·福建·期中）再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图：
(1)一级处理时，污水经过格栅，可除去大块固体物质，与格栅作用相似的实验室操作是 ，还需向其中加入明矾，作用是 。
(2)曝气池是按照微生物的特性所设计的生化反应器，水中有机物(以表示)在微生物作用下被氧化转化为和，该过程中所需的量叫做生化需氧量，简称BOD，单位为，时该水体的BOD值为，若水中的含氧量低于BOD，水会发臭。
①曝气池中反应的化学方程式为 。
②测得时5L水样中含氧量为50mg，该水体 (填“会”或“不会”)发臭，可用 (填物质名称)进一步处理后排入水体。
【答案】(1) 过滤 吸附悬浮杂质，加速沉降
(2) 会 活性炭
【详解】（1）格栅除去大块固体物质，在实验室中过滤操作是将不溶性固体与液体分离，所以与格栅作用相似的实验室操作是过滤；明矾溶于水后生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，使杂质沉降；
（2）①水中有机物(以C6H10O5表示)在微生物作用下被氧气氧化转化为CO2和H2O，根据化学反应前后原子种类和数目不变，可写出化学方程式为；
②时该水体的BOD值为11.9mg/L，5L水样中理论上需要氧气的质量为11.9mg/L×5L = 59.5mg，而实际测得5L水样中含氧量为50mg，50mg<59.5mg，即水中的含氧量低于BOD，所以该水体会发臭；
活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味等，可用于进一步处理水。
6．（25-26九年级上·广东·期中）在广州南沙电氢智慧能源站，7个储存氢气的固态储氢装置是我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如下图所示。
(1)写出电解水制氢气的化学反应方程式： ，该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)固态合金储氢装置中释放出的氢气，被高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩过程中发生的改变是 (从微观角度解释)。
(3)合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是 。
(4)Mg2Cu合金在350℃时，在氢气保护下完全吸收氢气生成氢化镁（MgH2）和MgCu2，其化学反应方程式为 。
【答案】(1) 分解反应
(2)分子间的间隔变小
(3)作保护气，防止镁和铜在高温下被氧化
(4)
【详解】（1）电解水的化学反应方程式为：。水分解为氢气和氧气。
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应，所以该反应属于分解反应；
（2）氢气是由氢分子构成的，分子间存在间隔，在加压时，氢分子间的间隔变小；
（3）氩气化学性质稳定，熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气作为保护气，在高温下可以排尽装置内的空气，防止Mg、Cu等金属在高温下与空气中的氧气发生氧化反应，从而保护金属；
（4）合金Mg2Cu在350℃时，在氢气保护下完全吸收氢气生成MgH2和MgCu2，其化学反应方程式为：。
1．（2025·辽宁·模拟预测）阅读下面文章。
甲醛（化学式CH2O）是一种常见的室内污染物，空气净化器可以降低甲醛含量。目前市售空气净化器对甲醛的处理分为物理吸附法和化学催化法。物理吸附法通常选择活性炭作吸附剂吸附甲醛。化学催化法是让甲醛在光照条件下与催化剂表面发生光催化反应，达到降解空气中甲醛的目的。
在光照下，二氧化钛能催化氧化甲醛，其反应过程如图1所示。但在室内反应受光源限制，二氧化钛催化甲醛降解能力较弱，反应速率慢。向二氧化钛掺杂不同含量铁元素对其进行改性，可提高催化效果（如图2）。
相信在不远的未来，性能更好的催化剂能不断地被研制出来以改善我们的生活。
请依据文章内容，回答问题。
(1)从物质类别角度来看，甲醛属于 （填“单质”或“化合物”）。
(2)进入刚装修好的房子，会闻到一股刺激性气味，主要与甲醛分子 有关。
(3)结构决定性质，活性炭能用来吸附甲醛的原因是 。
(4)相对于物理吸附法处理甲醛，化学催化法的优点在于 。
(5)请依据图1和文中所给信息，写出降解甲醛的化学方程式 。
(6)由图2可知，去除甲醛效果最佳的催化剂为 。
(7)由图2分析，能证明改性二氧化钛催化效果优于二氧化钛的证据是 。
(8)若选择化学催化法降解甲醛，欲达到更好的去除效果，你认为未来还需要攻克的问题有 。
(9)下列关于TiO2的说法正确的是______（填字母编号）。
A．TiO2中Ti元素的化合价为+4价 B．含铁量越多的改性二氧化钛对甲醛的降解能力越好
C．图1反应中二氧化钛的质量和性质均不发生改变 D．改性二氧化钛可以完全消除甲醛的污染
【答案】(1)化合物
(2)在不断运动
(3)活性炭具有疏松多孔的结构
(4)能将甲醛彻底降解为无害物质，避免二次污染
(5)
(6)
(7)在图2所示的时间范围内，改性二氧化钛对甲醛的降解效果都优于二氧化钛
(8)在无光照条件下实现高效催化
(9)A
【详解】（1）甲醛是由多种元素组成的纯净物，属于化合物；
（2）进入刚装修好的房子，会闻到一股刺激性气味，主要与甲醛分子在不断运动有关；
（3）活性炭能用来吸附甲醛的原因是活性炭具有疏松多孔的结构；
（4）由题干信息可知，相对于物理吸附法处理甲醛，化学催化法的优点在于能将甲醛彻底降解为无害物质，避免二次污染；
（5）由图1可知，甲醛与氧气在光照和二氧化钛作用下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为；
（6）由图2可知，相同时间内作催化剂时甲醛浓度最低，说明去除甲醛效果最佳的催化剂为；
（7）由图2分析可知，能证明改性二氧化钛催化效果优于二氧化钛的证据是：在图2所示的时间范围内，改性二氧化钛对甲醛的降解效果都优于二氧化钛；
（8）若选择化学催化法降解甲醛，欲达到更好的去除效果，未来还需要攻克的问题有在无光照条件下实现高效催化；
（9）A、中氧元素的化合价为-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中钛元素的化合价为+4价，说法正确，符合题意；
B、由图2可知，去除甲醛效果最佳的催化剂为，说明不是含铁量越多的改性二氧化钛对甲醛的降解能力越好，说法错误，不符合题意；
C、图1反应中二氧化钛作为催化剂，其质量和化学性质在反应前后均不变，说法错误，不符合题意；
D、由图2可知，改性二氧化钛催化降解甲醛仍有甲醛残留，说明改性二氧化钛不能完全消除甲醛的污染，说法错误，不符合题意。
故选：A。
2．（2025·广东梅州·一模）月球上也能生产水？这不是科幻小说里的情节。研究表明，多种月壤矿物中含有少量水。但这些矿物中的含水量仅在0.0001%~0.02%之间，含量极其稀少，难以在月球原位提取利用。经过深入研究发现，月壤矿物储存了大量氢，中国科学家研究了月壤的5种主要矿物(钛铁矿、斜长石、橄榄石、辉石、月壤玻璃)中的氢含量，结果如图所示。将月壤矿物加热至高温后，氢与矿物中的铁氧化物发生反应，生成单质铁和大量水。当温度升高至1000℃以上时，月壤将会熔化，反应生成的水将以水蒸气的方式释放出来。经分析，1克月壤中大约可产生51毫克-76毫克水。
科学家还发现，电子辐照可以有效降低氢与铁氧化物的反应温度，水的生成温度可以从600℃降低至200℃。上述成果，将为未来月球科研站及空间站建设提供设计依据。
依据上文，回答问题。
(1)结合材料分析，直接从月壤中提取水不可行的原因是 。
(2)月壤矿物中氢含量最高的是 。
(3)月壤“取水”时，氢(即)与矿物中的铁氧化物(以FeO为例)发生反应的化学方程式为 ，过程中铁元素的化合价会 (填“升高”或“降低”)。
(4)1吨月壤理论上最多可产生相当于 瓶500毫升的瓶装水。(水的密度为1kg/L)
(5)电子辐照的作用是 。
(6)为保证月壤长期储存时基本特性保持不变，月壤须存放在充满氮气的环境内，从氮气性质的角度解释其原因是 。
【答案】(1)月壤矿物中含水量极少
(2)钛铁矿
(3) 降低
(4)152
(5)有效降低氢与铁氧化物的反应温度
(6)氮气化学性质稳定，可作保护气，防止月壤与其他物质反应（或防止月壤变质）
【详解】（1）文中明确提到 “这些矿物中的含水量仅在0.0001% 0.02%之间，含量极其稀少，难以在月球原位提取利用”，所以直接提取不可行原因是含水量极少。
（2）由图可知，钛铁矿对应的氢含量柱最高，所以月壤矿物中氢含量最高的是钛铁矿。
（3）氢气与在FeO高温下反应生成铁和水，化学方程式为。
反应前FeO中氧元素为-2价、铁元素为+2价，反应后生成单质铁，铁元素为0价，所以铁元素化合价降低。
（4）1 吨=1000000克，1 克月壤最多产 76 毫克水，即0.076克，1 吨月壤最多产水，水的体积，。
（5）文中提到 “电子辐照可以有效降低氢与铁氧化物的反应温度，水的生成温度可以从600℃降低至200℃”，所以电子辐照作用是降低反应温度。
（6）氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，充氮气可隔绝月壤与氧气等，防止月壤发生变化，保证其基本特性不变。
3．（2025·广东广州·二模）科普阅读
利用氩氦刀治疗肿瘤
氩氦刀不是一般意义上的手术刀，而是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备，其治疗过程利用氩气降温和氦气升温，因此被称为氩氦刀。大多数气体遭遇节流后温度将下降，如氩气和氧气。而某些气体，例如氢气和氦气，温度反而上升。
氩氦刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会使局部温度迅速降低或升高。氩气在针尖急速释放，可在几十秒内冷冻病变组织，使其温度降至至维持15min，关闭氩气，启动氦气；氦气在针尖急速释放，将使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制，而且氩氦刀没有化疗和放疗带来的副作用。
(1)氩氦刀治疗肿瘤的原理是利用氩气和氦气的特性，通过改变 来实现气体对病变组织的快速降温和升温。
(2)工业上利用空气为原料制取氩气与制取氧气的原理相同，属于 （填“物理”或“化学”）变化。氩气和氦气都属于稀有气体，都可用作保护气，因为他们的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。
(3)氦气除了可以用来治疗肿瘤外，还有的用途是______（填字母）。
A．制作氦气球 B．制作霓虹灯 C．薯片包装时充入的气体
(4)稀有气体中氙气（Xe）具有极高的发光强度，在一定条件下氙气（Xe）能与氟气发生反应生成六氟化氙，化学方程式可表示为 。
(5)氩氦刀治疗肿瘤的优点是 （写一点即可）。
【答案】(1)压强
(2) 物理 稳定
(3)A
(4)Xe+3F2XeF6
(5)无副作用（或精确控制冷冻区域）
【详解】（1）根据短文“氩氦刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会使局部温度迅速降低或升高”可知，氩氦刀治疗肿瘤的原理是利用氩气和氦气的特性，通过改变压强来实现气体对病变组织的快速降温和升温。
（2）工业上利用空气中各成分的沸点不同，可将它们进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，则工业上制取氩气的过程属于物理变化；
稀有气体化学性质稳定，则可作保护气。
（3）A、氦气密度比空气小，可制作氦气球，符合题意；
B、霓虹灯通常充入的是氖气等稀有气体，氦气虽也可用于某些特殊光源，但并非霓虹灯的主要填充气体，不符合题意；
C、薯片包装一般充入氮气，氮气能有效防止食品氧化变质，氦气成本较高，不适合用于此类包装，不符合题意。
故选A。
（4）在一定条件下氙气（Xe）能与氟气发生反应生成六氟化氙，反应的化学方程式为。
（5）根据短文可知，氩氦刀治疗肿瘤的优点是氩氦刀没有化疗和放疗带来的副作用，且能精确设定和控制冷冻区域的大小与形状等。
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第二节 化学反应的表示
分层作业
1．（25-26九年级上·山东·期中）下列化学方程式书写正确的是
A．3Fe+2O2Fe2O3 B．Cu+O2CuO2
C．2H2O2H2↑+O2↑ D．2H2O2=2H2O+O2↑
2．（2025·广东广州·二模）我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，其中一步关键反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是
A．反应中消耗的甲与生成的丙的分子个数比为2：1
B．丙中碳元素和氢元素的质量比是4：1
C．丙中碳元素的质量分数最小
D．反应前后有三种氧化物
3．（2025·江苏常州·中考真题）二氧化氯(ClO2)是游泳池高效、安全的消毒剂，可由以下反应制得：2NaClO3+X+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，可推测X为
A．NaCl B．Na2SO3 C．Na2O D．SO2
4．（2022·北京延庆·三模）电石(主要成分为CaC2)和水反应可制取乙炔(C2H2)，同时生成X，反应表示为：CaC2 + 2H2O = X + C2H2，X的化学式是
A．CaCO3 B．Ca(HCO3)2 C．CaO D．Ca(OH)2
5．能根据化学方程式进行计算，是由于化学方程式表示了
A．化学反应过程 B．反应物和生成物各是什么物质
C．反应物和生成物之间的粒子个数比 D．反应物和生成物之间的质量比
6．（2025·河南信阳·三模）载人航天器中处理CO2的一种方法是将CO2与H2反应，反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．该反应前后氧原子个数不相等
B．反应前后分子总数相同
C．反应前后，氢元素的化合价不变
D．参加反应的甲和乙的分子个数比为4：1
7．四位同学正在讨论某一个化学方程式的意义，他们所描述的化学方程式是
A． B．
C． D．
8．（24-25八年级下·山东烟台·期末）化学符号具有独特的学科内涵。下列化学符号的含义及书写正确的是
A．可以表示点燃条件下，每2个氢分子与1个氧分子反应生成2个水分子
B．碳酸钠化学式：
C．氢氧化钠化学式：
D．表示60个碳原子直接构成物质
9．（2025·广西玉林·三模）我们可以从不同视角认识化学反应。关于反应，下列说法正确的是
A．物质变化：铜和氧气在点燃的条件下生成氧化铜
B．微观方面：2个铜和1个氧气点燃生成2个氧化铜
C．量的方面：铜、氧气和氧化铜的质量比为4∶1∶5
D．元素组成：反应前后元素种类改变
10．（23-24九年级上·湖北恩施·阶段检测）化学方程式是重要的化学用语，是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料， 丁烷燃烧的化学方程式：aC4H10+bO2cH2O+dCO2 配平后 a、b、c、d 之和为
A．32 B．33 C．34 D．35
11．（25-26九年级上·福建·期中）用化学用语填空，写出下列反应的化学方程式：
(1)红磷在空气中燃烧： 。
(2)铁和硫酸铜溶液反应： 。
(3)镁条在氧气中燃烧： 。
12．（2025·陕西咸阳·三模）甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能。甲醚燃烧的微观示意图如下。
(1)该反应前后质量、种类和数目均不变的是 (填“分子”或“原子”)。
(2)该反应涉及的四种物质中属于单质的是 (写化学式)。
(3)该反应生成的物质丙和丁的分子个数比为 (填最简整数比)。
13．化学方程式提供的信息有很多，在反应中：
(1)可以知道水通电后生成 。
(2)可以获得粒子数的信息：每 在通电的条件下分解生成 和 ，对应的分子数目之比为 。
(3)可以获得质量比的信息：每 在通电的条件下分解生成 和 。
(4)用分子、原子的观点解释质量守恒定律：反应前后 的种类、个数和质量都不变，所以参加反应的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量之和。
(5)你还可以获得的信息： 。
14．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）化学方程式可以描述化学反应中的物质转化关系，帮助我们认识化学反应的定量关系，对生产、生活和科学研究具有重要意义。按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(反应条件省略)。
① Fe(OH)3+ HCl= FeCl3+ H2O
② C2H4+ O2= CO2+ H2O
③ NH3+ Cl2= N2+ HCl
(2) “84”消毒液于1984年研制成功，故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaClO)的反应为，则物质X的化学式是 。
15．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）按要求回答下列问题：
(1)2H中数字“2”的含义： 。
(2)表示 。
(3)中氮元素的质量分数为 。
(4)配平下列反应的化学方程式。
① HCl=
②
16．小佳的作业本上写有下面5个化学方程式，请用序号按要求填空。
①
②
③
④
⑤
(1)化学式写错的有 。
(2)没有配平的有 。
(3)反应条件应该注明而未注明的有 。
(4)“↑”“↓”号使用不当或遗漏的有 。
1．（24-25八年级下·山东淄博·期末）捕集空气中加氢制甲醇（），可实现资源化利用和“零碳”排放，其转化流程如图所示。下列说法正确的是
A．反应①中，电解水生成的和的分子个数比为
B．反应②中，生产1.6kg 理论上要消耗4.4kg
C．等质量的甲醇制取时消耗的与燃烧时生成的相等，实现“零碳”排放
D．该流程共涉及3种氧化物
2．（2025九年级下·云南昆明·学业考试）在《哪吒之魔童闹海》电影里，无量仙翁使用天元鼎炼制仙丹。古人记载炼丹是将红色的氧化汞(HgO)粉末放入丹炉中加热，反应的微观示意图如图，下列说法正确的是
A．甲、乙、丙都由分子构成
B．生成物的微粒个数比为1∶1
C．该反应的基本反应类型是化合反应
D．图中有一种氧化物
3．（22-23九年级上·贵州六盘水·期末）下图为某反应的微观示意图，下列对该反应的说法错误的是
A．该反应中催化剂在反应前后质量不变 B．该反应前后原子的种类不变
C．该反应前后分子的数目不变 D．该反应遵守质量守恒定律
4．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）“宏观辨识与微观探析、基本实验能力”等是化学的核心素养。根据下图回答下列问题：
(1)汞超标指金属汞、无机汞和有机汞等重金属元素含量超过人体可承受范围，主要通过呼吸道吸入、消化道摄入及皮肤接触（如化妆品）进入人体。汞可与蛋白质结合破坏细胞代谢。如上图1所示，汞位于元素周期表中第 周期，元素的化学性质主要由 决定。
(2)图2是某反应的微观示意图，不同的球代表不同元素的原子，根据图2回答下列问题：
①写出上述反应的化学方程式 。
②反应后氧元素的化合价是 。
③上述反应中没有发生改变的粒子符号是 。
④上述反应前后涉及的物质由分子构成的物质有 种。
5．（25-26九年级上·福建·期中）再生水是国际公认的“第二水源”，是将生产生活等污水经过处理达标后，可以在一定范围内使用的水，生产再生水的主要流程如图：
(1)一级处理时，污水经过格栅，可除去大块固体物质，与格栅作用相似的实验室操作是 ，还需向其中加入明矾，作用是 。
(2)曝气池是按照微生物的特性所设计的生化反应器，水中有机物(以表示)在微生物作用下被氧化转化为和，该过程中所需的量叫做生化需氧量，简称BOD，单位为，时该水体的BOD值为，若水中的含氧量低于BOD，水会发臭。
①曝气池中反应的化学方程式为 。
②测得时5L水样中含氧量为50mg，该水体 (填“会”或“不会”)发臭，可用 (填物质名称)进一步处理后排入水体。
6．（25-26九年级上·广东·期中）在广州南沙电氢智慧能源站，7个储存氢气的固态储氢装置是我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如下图所示。
(1)写出电解水制氢气的化学反应方程式： ，该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)固态合金储氢装置中释放出的氢气，被高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩过程中发生的改变是 (从微观角度解释)。
(3)合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是 。
(4)Mg2Cu合金在350℃时，在氢气保护下完全吸收氢气生成氢化镁（MgH2）和MgCu2，其化学反应方程式为 。
1．（2025·辽宁·模拟预测）阅读下面文章。
甲醛（化学式CH2O）是一种常见的室内污染物，空气净化器可以降低甲醛含量。目前市售空气净化器对甲醛的处理分为物理吸附法和化学催化法。物理吸附法通常选择活性炭作吸附剂吸附甲醛。化学催化法是让甲醛在光照条件下与催化剂表面发生光催化反应，达到降解空气中甲醛的目的。
在光照下，二氧化钛能催化氧化甲醛，其反应过程如图1所示。但在室内反应受光源限制，二氧化钛催化甲醛降解能力较弱，反应速率慢。向二氧化钛掺杂不同含量铁元素对其进行改性，可提高催化效果（如图2）。
相信在不远的未来，性能更好的催化剂能不断地被研制出来以改善我们的生活。
请依据文章内容，回答问题。
(1)从物质类别角度来看，甲醛属于 （填“单质”或“化合物”）。
(2)进入刚装修好的房子，会闻到一股刺激性气味，主要与甲醛分子 有关。
(3)结构决定性质，活性炭能用来吸附甲醛的原因是 。
(4)相对于物理吸附法处理甲醛，化学催化法的优点在于 。
(5)请依据图1和文中所给信息，写出降解甲醛的化学方程式 。
(6)由图2可知，去除甲醛效果最佳的催化剂为 。
(7)由图2分析，能证明改性二氧化钛催化效果优于二氧化钛的证据是 。
(8)若选择化学催化法降解甲醛，欲达到更好的去除效果，你认为未来还需要攻克的问题有 。
(9)下列关于TiO2的说法正确的是______（填字母编号）。
A．TiO2中Ti元素的化合价为+4价 B．含铁量越多的改性二氧化钛对甲醛的降解能力越好
C．图1反应中二氧化钛的质量和性质均不发生改变 D．改性二氧化钛可以完全消除甲醛的污染
2．（2025·广东梅州·一模）月球上也能生产水？这不是科幻小说里的情节。研究表明，多种月壤矿物中含有少量水。但这些矿物中的含水量仅在0.0001%~0.02%之间，含量极其稀少，难以在月球原位提取利用。经过深入研究发现，月壤矿物储存了大量氢，中国科学家研究了月壤的5种主要矿物(钛铁矿、斜长石、橄榄石、辉石、月壤玻璃)中的氢含量，结果如图所示。将月壤矿物加热至高温后，氢与矿物中的铁氧化物发生反应，生成单质铁和大量水。当温度升高至1000℃以上时，月壤将会熔化，反应生成的水将以水蒸气的方式释放出来。经分析，1克月壤中大约可产生51毫克-76毫克水。
科学家还发现，电子辐照可以有效降低氢与铁氧化物的反应温度，水的生成温度可以从600℃降低至200℃。上述成果，将为未来月球科研站及空间站建设提供设计依据。
依据上文，回答问题。
(1)结合材料分析，直接从月壤中提取水不可行的原因是 。
(2)月壤矿物中氢含量最高的是 。
(3)月壤“取水”时，氢(即)与矿物中的铁氧化物(以FeO为例)发生反应的化学方程式为 ，过程中铁元素的化合价会 (填“升高”或“降低”)。
(4)1吨月壤理论上最多可产生相当于 瓶500毫升的瓶装水。(水的密度为1kg/L)
(5)电子辐照的作用是 。
(6)为保证月壤长期储存时基本特性保持不变，月壤须存放在充满氮气的环境内，从氮气性质的角度解释其原因是 。
3．（2025·广东广州·二模）科普阅读
利用氩氦刀治疗肿瘤
氩氦刀不是一般意义上的手术刀，而是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备，其治疗过程利用氩气降温和氦气升温，因此被称为氩氦刀。大多数气体遭遇节流后温度将下降，如氩气和氧气。而某些气体，例如氢气和氦气，温度反而上升。
氩氦刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会使局部温度迅速降低或升高。氩气在针尖急速释放，可在几十秒内冷冻病变组织，使其温度降至至维持15min，关闭氩气，启动氦气；氦气在针尖急速释放，将使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制，而且氩氦刀没有化疗和放疗带来的副作用。
(1)氩氦刀治疗肿瘤的原理是利用氩气和氦气的特性，通过改变 来实现气体对病变组织的快速降温和升温。
(2)工业上利用空气为原料制取氩气与制取氧气的原理相同，属于 （填“物理”或“化学”）变化。氩气和氦气都属于稀有气体，都可用作保护气，因为他们的化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）。
(3)氦气除了可以用来治疗肿瘤外，还有的用途是______（填字母）。
A．制作氦气球 B．制作霓虹灯 C．薯片包装时充入的气体
(4)稀有气体中氙气（Xe）具有极高的发光强度，在一定条件下氙气（Xe）能与氟气发生反应生成六氟化氙，化学方程式可表示为 。
(5)氩氦刀治疗肿瘤的优点是 （写一点即可）。
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