内容正文:
化学
1
2
第一部分 重难专项
专项8 质量守恒定律的应用
3
类型1 推断反应物或生成物的元素组成
典例剖析
例1 取某纯净物在足量氧气中完全燃烧,生成二氧化碳和 水,
则的组成元素有____________(填元素名称)元素,1个分子中C、 、
原子的个数比为_______。
碳、氢、氧
4
【思路点拨】
5
针对训练
1.[2023北京]下列物质均可用作燃料,在中充分燃烧时,不会产生
的是( )
A. B. C. 木炭 D.
√
6
2.为了防止燃气泄漏,常在燃气中加入少量有特殊气味的乙硫醇 ,
一旦燃气泄漏即可闻到气味。乙硫醇在充足的氧气中燃烧时会生成一种空
气污染物,该气体可能为( )
A. B. C. D.
【解析】根据化学反应前后元素种类不变可知,乙硫醇中含有碳、氢、硫
三种元素,则乙硫醇在氧气中充分燃烧会生成二氧化碳、二氧化硫和水,
不会生成一氧化碳,再结合题干信息,生成一种空气污染物,则不会是二
氧化碳,生成物中属于空气污染物的是二氧化硫 ;反应物中不含氮
元素,不可能生成二氧化氮,故选C。
√
7
3.小华到水族馆参观时了解到:一些观赏鱼是从其他地方密封空运来的,
为了解决鱼的吸氧问题,可在水中加入一种叫作过氧化钙 的制氧剂,
它与水反应后的两种生成物可能是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
√
8
【解析】根据化学反应前后,元素的种类、原子的种类和个数不变,分析
如下:
选项 分析 正误
A 反应物为水和过氧化钙,生成物可能是氢氧化钙和氧气 √
B 氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,不能存在于水中
C 反应物中不含硫元素,不能生成硫酸钙
D 反应物中不含氯元素,不能生成氯化钙
9
4.[2023河北]《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程,如图所示为该
过程中某反应的示意图(其中“ ”“ ”和“ ”分别代表不同元素的原子)。
则微粒 中( )
A. 只含有 B. 一定含有 和
C. 一定含有 和 D. 一定含有 、 和
√
10
5.已知某纯净物在纯氧中完全燃烧,生成二氧化碳和水,下列关于该物质
的说法正确的是( )
A. 只含有碳、氢元素 B. 一定含碳、氢、氧元素
C. 一定含碳、氢元素,可能含氧元素 D. 一定含碳元素,可能含氧、氢元素
√
【拓展设问】某初中化学常见的纯净物在纯氧中完全燃烧,消耗氧气 ,
生成二氧化碳和水,则参加反应的该纯净物的质量为____ ,该
纯净物中含________(填元素名称)元素,该纯净物的化学式是_____。
1.6
碳、氢
11
【解析】根据质量守恒定律可知,反应前后物质总质量不变,则参加反应
的该纯净物的质量为; 二氧化碳中含
有碳元素的质量为, 水中含有氢元素的
质量为 ,二氧化碳和水中所含碳、氢元素的
质量和等于该纯净物的质量,则该物质中只含碳、氢两种元素;该纯净物
中碳、氢原子的个数比为 ,该物质是初中化学常见物质,
则该纯净物的化学式为 。
12
类型2 根据化学方程式推断未知化学式或计量数
典例剖析
例2 石灰氮(化学式为 )是一种固态肥料,遇水发生反应的化学方
程式为 ,则 化学式为( )
A. B. C. D.
√
13
【思路点拨】
列 列出涉及的原子种类 C
数 数已知物原子个
数 反应物 6 1 2 3 1
生成物 0 1 0 3 1
算 计算差值 中的原子个数 6 0 2 0 0
除 差值分别除以未知物的化学计量数 3 0 1 0 0
得 得出未知物 的化学式
14
针对训练
1.次氯酸钠 可用于消毒杀菌,制备次氯酸钠的化学方程式为
, 的化学式为( )
A. B. C. D.
√
15
2.[2024太原二模]以空气、水为原料合成硝酸的过程中,一个反应的化学
方程式为,其中 为( )
A. B. C. D.
【解析】由反应的化学方程式: 可知,反应后
有2个、3个、7个,反应前有2个、1个 ,根据质量守恒定律,化学
反应前后原子的种类和数目不变,则中含有3个、6个,每个 中含
有1个、2个,所以的化学式为 ,故选C。
√
16
3.最早的皮蛋制作方法用到炭灰(主要成分为碳酸钾)和石灰(主要成分
为氧化钙)等原料,其中的反应为,
可用于实验室制备。则 的数值是( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
4.纳米级 有广泛的应用,制备的一步反应为
。该化学方程式中, 的值
为( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 14
√
√
17
5.【初高中衔接】[2024盐城]将小块钠放入水中,会发生剧烈反应,原理
为 。下列说法中不正确的是( )
A. 钠离子的符号为
B. 的化学式为
C. 小块钠放入水中,熔化成闪亮的小球浮游在水面上,说明钠的熔点很高
D. 向反应后的溶液中滴加几滴酚酞溶液,观察到溶液由无色变为红色
√
【拓展判断】① 该反应属于置换反应 ( )
√
②参加反应的物质的质量比为 ( )
×
18
【解析】钠离子的符号为 ,A正确;根据质量守恒定律,反应前后原
子的种类和数目不变,由反应的化学方程式可知,反应前有2个、4个 、
2个,反应后有2个、2个、2个,则中含有2个,则 的化学式为
,B正确;小块钠放入水中,熔化成闪亮的小球浮游在水面上,说明钠
的熔点比较低,C错误;反应生成氢氧化钠,氢氧化钠溶液呈碱性,能使
无色酚酞溶液变红,D正确。
19
类型3 密闭容器中反应数据的分析
典例剖析
例3 在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下存在某
个反应,测得反应前后各物质的质量如表,对该反应,下列描述不正确的
是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/ 20 3 20 18
反应后质量/ 2 30 26
A. 的值一定为3 B. 该反应是分解反应
C. 乙在该反应中一定是催化剂 D. 该反应中甲、丁的质量比为
√
20
【思路点拨】
第1步:计算未知数。根据反应物的质量总和等于生成物的质量总和可
知,,解得 。
第2步:判断反应物、生成物、催化剂或杂质。计算反应前后质量差,根
据“反应后质量增大 生成物;反应后质量减少 反应物;反应后质量不
变 催化剂或未参与反应的杂质”。分析可得反应物为甲,生成物为丙、
丁,乙可能是催化剂或未参与反应的杂质。
21
第3步:计算质量比。根据“反应前后各物质质量差之比 各物质质量变
化之比或反应中各物质质量之比”。可得出该反应中甲、丁的质量比为
。
第4步:确定基本反应类型。根据第2步的判断写出该反应的表达式:甲
丙丁或甲丙 丁,属于分解反应。
【备考补充】 确定物质类别。化合反应的生成物、分解反应的反应物一
定是化合物,该反应中一定属于化合物的是甲(注:其他物质类别不能确
定)。
②化合价变化。数据分析一般仅涉及化合反应和分解反应两种基本反应类
型,反应过程中不一定有元素化合价发生变化。
针对训练
1.[2024云南]密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分
反应,测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/ 2.8 1 16 10
反应后的质量/ 0 9.8 6.4
A. B. 甲和丙为反应物
C. 该反应是化合反应 D. 甲、乙发生改变的质量比为
√
23
【解析】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,
根据质量守恒定律,则有
, ;反应前后甲的质量减少了 ,则甲为
反应物;反应前后乙的质量增加了 ,则乙为生成物;
反应前后丙的质量减少了 ,则丙为反应物;反应前后
丁的质量增加了 ,则丁为生成物;故该反应为甲和
丙在一定条件下反应生成乙和丁。 ,A正确;反应前后甲和丙的
质量均减少,则甲和丙为反应物,B正确;该反应为甲和丙在一定条件下
反应生成乙和丁,该反应的生成物是两种,不符合化合反应“多变一”的
特点,故不属于化合反应,C错误;甲、乙发生改变的质量比为
,D正确。
24
2.[2024河南模拟]在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件
下反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是
( )
A. 该反应属于分解反应
B. 丙一定是单质
C. 若消耗的乙,则生成 的丙
D. 甲、乙的质量之和一定等于丙的
质量
√
25
3.[2023滨州]密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分
反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是
( )
A. 物质甲是生成物
B. 反应后乙物质的质量分数是
C. 该化学反应中甲、乙两物质的质量比
是
D. 物质丁一定是该反应的催化剂
√
26
【解析】由四种物质反应前后各物质的
质量分数可知,反应前后甲的质量分数
减少了 ,故甲是反应
物;反应后乙的质量分数为
,则乙的
质量分数减少了 ,故乙是反应物;丙增加的质量分数为
,丙是生成物;丁的质量分数不变,可能作该反应的催
化剂,也可能没有参加反应。由上述分析,甲是反应物,A错误;反应后
乙的质量分数为 ,B错误;该化学反应中甲、
乙两物质的质量比是 ,C正确;丁反应前后质量分数不变,
可能是该反应的催化剂或不参与反应的杂质,D错误。
27
4.在一密闭容器中,甲、乙、丙三种物质在一定条
件下充分反应,反应前后各物质的质量变化如图所
示。下列说法正确的是( )
A. 该反应为分解反应
B. 参加反应的各物质的总质量为
C. 该反应过程一定有元素化合价变化
D. 该反应可能是碳和氧气充分反应
√
28
5.在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,反应前各物质的质量关
系如图刻度纸所示(例如:丙的质量为,丁的质量为 ),充分反应
后,在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化:刻度线Ⅰ向左移动16
格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是
( )
29
A. 该反应是化合反应
B. 丙一定是催化剂
C. 反应后丁的质量为
D. 反应生成的乙和丁的质量比为
√
30
【解析】由图示可知,每一格的质量为;反应前甲的质量为 ,乙
的质量为;丙的质量为 ;丁的质量为
。反应后刻度线Ⅰ向左移动16格,甲物质质量减少 ;
刻度线Ⅱ左移8格,刻度线Ⅰ向左移动16格,则乙物质质量增加了
;刻度线Ⅲ左移8格,同时刻度线Ⅱ左移8格,则丙
物质质量不变;丁物质的质量增加了,该反应可表示为甲 乙 丁,
该反应符合“一变多”的形式,符合分解反应的特征,属于分解反应,A
错误;丙的质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂
质,B错误;反应后丁的质量为 ,C错误;反应生成的乙
和丁的质量比为 ,D正确。
31
6.【创新考法】[2024泰山区校级一模]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
D. 若继续反应至丙为 ,甲和丁的质量
比为
√
32
【解析】乙反应前后质量不变,可能是该
反应的催化剂,A正确;根据质量守恒定
律, ,
,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
应是分解反应,反应的丁、甲、丙的质量
比是 ,过氧化氢在
二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为
33
过氧化氢、水、氧气的质量比是 ,因此该反应不可能是实验室用过氧化氢溶液制取氧气,B正确;反应中甲、丙的质量比为 ,不知道化学计量数,不能确定甲、丙相对分子质量比,C错误;反应中丁、甲、丙的质量比为 ,若继续反应至
丙为,即又生成 丙,同时生成甲,消耗 丁,此时甲的质量为 ,丁的质量为 ,则甲和丁的质量比为 ,D正确。
类型4 微观反应示意图
典例剖析
例4 如图是某反应的微观示意图,回答下列问题。
35
考点1 物质类别的判断
(1)A框中的物质类别是____________________,C框表示的物质类别是
________。
纯净物(或化合物)
混合物
(2)反应中涉及的氧化物有___种,反应后共生成了___种物质。
2
2
36
考点2 物质的化学式书写、组成及构成判断
(3)B框中物质的化学式为____,由___种元素组成。
1
(4)图中物质均由______构成, 中氢原子和硫原子的个数比为_____,
质量比为______。
分子
37
考点3 化学方程式书写及基本反应类型判断
(5)图中反应的化学方程式为____________________________。该反应
________(填“属于”或“不属于”)基本反应类型。
不属于
38
考点4 补画微观反应示意图
(6)图中C框内还缺少的微观粒子是_ ______。
39
考点5 计算物质的微粒个数比、质量比及元素化合价
(7)图中参加反应的A和B的分子个数比为_____。
(8)反应后生成物的质量比为_________________。
(9)反应前后,______(填元素符号)元素的化合价发生了变化。
(或)
、
40
考点6 从微观角度解释质量守恒定律
(10)在化学变化中,______可以再分,______不能再分。
分子
原子
(11)该化学反应前后的______种类、数目不变,分子的种类______
(填“改变”或“不变”,后同),分子的数目______。
原子
改变
改变
41
【方法指导】
第1步:观察反应前后是否有相同的粒子,若有则先消除相同的粒子。
第2步:明确小球代表的原子,确认每个粒子中原子的个数、种类
(若未给出,可对不同原子标注A、B等),判断物质类别、元素组成等
并写出化学式。
第3步:找准反应物、生成物,正确书写化学方程式。
第4步:根据化学方程式(或微观反应示意图)判断基本反应类型、计算
参加反应的各粒子的个数比及参加反应的各物质的质量比等。
42
针对训练
1.【传统文化】晋代葛洪所著《抱朴
子》一书中记载有“丹砂烧之成水银”,
A. 该反应中共有两种氧化物
B. 该反应中乙、丁两种物质的质量之比为
C. 物质丙是由原子构成的
D. 物质丁是形成酸雨的主要物质之一
丹砂指的是 。该反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是( )
√
43
2.我国科学家合成的新型复合光催化剂能利用太阳能人工合成燃料。其微
观反应示意图如下所示,下列说法不正确的是( )
A. 反应前后氧元素的化合价升高
B. 丙中碳、氢元素的质量比为
C. 参加反应的甲、乙分子个数比为
D. 反应前后原子种类、元素种类均不变
√
44
3.[2024河南]某反应的微观示意图如图,该反应可用于汽车尾气处理。下
列说法正确的是( )
A. 图中的单质为氧气
B. 反应的产物均为无毒物质
C. 反应前后元素的化合价均无变化
D. 反应的化学方程式为
√
45
4.[2024江西改编]我国科研人员实现了用高效催化剂将甲烷与氧气在常温
下制甲酸。该反应的微观示意图如图,有关说法正确的是( )
A. 反应过程中共有两种氧化物
B. 高效催化剂的作用是增加生成物质量
C. 该反应属于置换反应
D. 参加反应的甲和乙的质量比为
√
46
【解析】图中发生的反应为甲烷与氧气在催化剂的条件下生成甲酸和水,
反应的化学方程式为 。反应物与生成
物中只有水属于氧化物,A错误;催化剂只能改变反应的速率,不能改变
生成物质量,B错误;该反应的生成物均为化合物,因此不属于置换反应,
C错误;根据化学方程式可知,参加反应的甲和乙的质量比为
,D正确。
47
【拓展判断】下列有关上述试题的拓展说法,不正确的是___(填字母序号)。
E. 反应前后原子的种类和数目不变
F. 反应前后分子种类改变,数目不变
G. 反应前后催化剂的质量和化学性质改变
H. 物质丙中氢元素的质量分数最小
√
√
48
5.[2024宜宾]某反应的微观示意图如下。下列说法错误的是( )
A. 对应物质的化学式为
B. 该反应前后原子总数不变
C. 该反应前后分子总数不变
D. 参加该反应的 与 的个数比为
√
49
【解析】由反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式是
。根据微观反应示意图可知, 是氨气,其化
学式为 ,A正确;根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的数目
不变,B正确;根据化学方程式可知,反应前后分子总数减小,C错误;根
据化学方程式可知,参加该反应的 与 的个数比为 ,D正确。
50
6.科学家经过研究发现利用某种催化剂可以有效去除甲醛,其反应原理的
微观示意图如图所示。以下说法中正确的是( )
A. 从物质分类看:该反应中有三种氧化物
B. 从反应类型看:该反应的类型属于置换反应
C. 从微观构成看:反应中甲醛和氧气的化学计量数之比为
D. 从反应本质看:保持甲醛化学性质的最小微粒没有发生变化
√
51
【解析】由反应的微观示意图可知,该反应是甲醛和氧气在催化剂条件下
反应生成了二氧化碳和水,反应的化学方程式是
。氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物,由物质的组成可知,
属于氧化物的是、 两种,A错误;该反应的生成物是两种化合物,
不符合置换反应的特点,B错误;由化学方程式可知,反应中甲醛和氧气
的化学计量数之比为 ,C正确;甲醛是由甲醛分子构成的,因此保持
甲醛化学性质的最小微粒是甲醛分子,反应前后甲醛分子发生改变,D
错误。
52
7.[2024武汉]臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧,实
验装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
图1
图2
A. 图2乙中的粒子均可保持物质的化学性质
B. 图2甲表示的是纯净物,丙表示的是混合物
C. 参加反应的反应物和生成物的分子个数比为
D. 该反应既不是化合反应也不是分解反应
√
53
【解析】根据题给信息可知,反应的化学方程式是 。图2
乙中的氧原子不能保持物质的化学性质,A错误;图2甲表示的是纯净物
(氧气),丙表示的是混合物(氧气和臭氧),B正确;由化学方程式可
知,参加反应的反应物和生成物的分子个数比为 ,C正确;反应物和生
成物都是一种,则该反应既不是化合反应也不是分解反应,D正确。
图1
图2
54
8.已知氢气和氧气在 基催化剂表面可反应生成 。其碎片化微观示
A. 化学反应前后分子没有改变
B. 化学反应前后,分子总数没有改变
C. 反应过程中正确的顺序为①③④②
D. 氢气和氧气在点燃条件下也能生成过氧化氢
意图如图所示,则有关说法正确的是 ( )
√
55
【解析】由微观反应示意图可知,氢气和氧气在 基催化剂表面可反应
生成过氧化氢,该反应的化学方程式为 。由微粒的
变化可知,化学反应前后分子发生了改变,A错误;由化学方程式的意义
可知,化学反应前后,分子总数发生了改变,B错误;由化学反应的实质
是分子的分裂,原子的重新组合可知,反应过程中正确的顺序为①③④②,
C正确;氢气和氧气在点燃条件下生成的是水,不是过氧化氢,D错误。
56
9.[2024深圳]小丁同学发现和
在同一条件下会发生两个化学反应。
一般反应Ⅰ来制取甲醇 ,下
列说法错误的是( )
A. 在反应Ⅰ中,参加反应的和的分子个数比为
B. 反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C. 小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生
D. 利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料
√
57
【解析】由微观反应示意图的信息可知,反应Ⅰ是二氧化碳和氢气在一定
条件下反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为
。反应Ⅱ是二氧化碳和氢气在光照的条
件下反应生成一氧化碳和水,反应的化学方程式为
。
58
选项 分析 正误
A 由化学方程式可知,反应Ⅰ中参加反应的和 的分子
个数比为 √
B 由化学方程式可知,反应Ⅱ前后的分子数量不变
C 由微观反应示意图可知,二氧化碳和氢气作为反应 和Ⅱ
的反应物,若要增加反应 产物甲醇的产量,就要减少反
应Ⅱ的发生 √
D 这两个反应将二氧化碳分别转化为甲醇、一氧化碳,二者
均可作为燃料 √
10.[2023海南]取 纯净物甲与一定质量的乙在一定条件下恰好完全反
应,生成丙和 丁,反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
( )
A. 甲的化学式为
B. 反应物和生成物中共有三种氧化物
C. 反应后分子总数增加
D. 甲物质中碳元素的质量分数为
√
60
11.我国科研人员将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质 ,合
成过程中主要物质转化的微观示意图如图,下列说法错误的是( )
A. 催化剂提高了合成效率
B. 的化学式为
C. 合成的过程中分子的种类发生了变化
D. 一定有含氢元素的物质参与合成反应
√
61
【解析】由题干信息以及催化剂的概念可知,催化剂能提高合成效率,A正
确;由分子结构模型可知,每个 分子是由2个碳原子、2个氧原子和4个氢
原子构成的,则的化学式为 ,B错误;由微观反应示意图可知,
合成的过程中有新物质生成,分子的种类发生了变化,C正确;根据质
量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,该反应中生成物只有一
种且含有氢元素,因此一定有含氢元素的物质参与合成反应,D正确。
62
12.甲醚 被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环
保性能,可用作公交车燃料。甲醚燃烧的微观示意图如图所示。
(1)该化学反应前后没有发生变化的粒子是______(填“分子”或“原子”)。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于有机物的是____(填序号)。
(3)写出该反应的化学方程式:________________________________。
原子
甲
63
$$