专题十 微观示意图题（解析版）

专题十微观示意图【知识归纳】此类题目涉及的知识点包括物质的分类、化学式、质量守恒定律、化学方程式的书写与配平、化学反应的基本类型等。一、物质的分类1.混合物和纯净物（1）纯净物定义：只由一种物质组成的物质叫纯净物混合物定义：两种或多种物质混合而成的物质（2)混合物特点：组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质，如：空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等。纯净物特点：纯净物可以用化学式来表示。但是，绝对纯净的物质是没有的如：能用化学式表示的所有物质、冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物。2.单质、化合物、氧化物(1)单质:由同种元素组成的纯净物。例:氢气、氧气、红磷等。(2)化合物:由不同种元素组成的纯净物。例:水、高锰酸钾等。(3)氧化物:由两种元素组成，且含有氧元素的纯净物。例:二氧化硫、氧化铁等。【点拨】(1)单质、化合物前提必须是纯净物，即划分单质、化合物的标准是根据纯净物的组成元素的种类来划分的。若只含一种元素的纯净物就属于单质；若含有几种元素的纯净物就属于化合物。(2)含有氧元素的不一定是氧化物，如氧气、高锰酸钾等均含有氧元素，但不属于氧化物。3.物质分类的步骤(1)根据物质种类分为纯净物与混合物。(2)写出纯净物的化学符号。(3)根据元素种类将纯净物分为单质与化合物。(4)在化合物中根据氧化物的概念找出氧化物。二、化学式1.化学式的定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式，叫做化学式。【点拨】纯净物的组成是固定不变的,所以只有纯净物才可以用化学式表示；混合物的组成不固定,所以没有化学式。2.化学式的意义：分类意义实例（以H2O为例）宏观①表示一种物质

水②表示该物质的元素组成水是由氢、氧两种元素组成的微观③表示物质的一个分

一个水分④表示物质的分构成

一个水分是由两个氢原和一个氧原构成的⑤表示组成物质的各种元素的原个数比水分中H、O原的个数比为2:13.化学式相关数字的意义(1)化学式前面的数字表示粒(原、分)数目。(2)离符号前面的数字表示离的数目。(3)化学式右下角的数字表示一个某粒中某原或原团的数目。(4)离符号右上角的数字表示该离所带电荷数。(5)元素符号(原团)正上方的数字表示该元素(原团)的化合价。【点拨】化学式前面的化学计量数可变，化学式中各元素符号右下角的数字不能变。4.化学式的写法：（1）由原构成的金属、稀有气体及固态非金属单质，通常用元素符号表示它们的化学式。例如：铁（Fe）、汞（Hg）、氦气（He）、碳（C）、硫（S）、磷（P）等。（2）常见气体非金属单质的分由两个原构成，在元素符号右下角加数字“2”表示它们的化学式，例如：氧气（O2）、氢气（H2）、氮气（N2）、氯气（Cl2）等。（3）化合物化学式的书写：一般情况下，正价前负价后,交叉约简定个数,即【点拨】（1）并非所有化合物的化学式都是正价元素写在左边、负价元素写在右边，如CH4、NH3等另外,H2O2、C2H4等不能用上述方法书写。（2）一般正价元素在前、负价元素在后，每种元素的原数目写在元素符号右下角。（3）化学式中原（或原团）个数比一般是最简整数比。（4）化合物中元素正、负化合价的代数和一定等于0。（5）化学式中原团的个数≥2时，原团必须加“（）”，表示原团个数的数字应标在“（）”的右下方；个数为1时，原团不加“（）”，“1”省略不写。三、质量守恒定律1.化学反应的过程：参加反应的各物质分分裂成原，原再重新组合生成新分的过程。2.化学反应前后，原的种类没有改变，原的数目没有增减，原的质量也没有改变，所以物质的总质量在反应前后是不变的。3.适用范围：一切化学反应都遵守质量守恒定律，不能用来解释物理变化。四、化学方程式的书写和配平1.定义：用化学式来表示化学反应的式叫做化学方程式。2.书写原则：（1）遵守质量守恒定律；（2）符合客观事实。3.书写步骤：⑴写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连；⑵配：配平化学方程式；⑶等：将短横线改为等号；⑷标：标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”；⑸查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当。4.书写注意的地方：（1）化学式不能写错；（2）↑、↓只能标在生成物上，并且反应物有气体或固体时，不能再标↑、↓；（3）配平（配平时右下角的数字不能改动），最小公倍数法，奇数配偶数法，定一法；（4）反应条件不能漏，加热条件用▲；5.意义：（1）表明反应物、生成物和反应条件；（2）表明各个反应物、生成物之间的粒数目比；（3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=化学式量乘以系数）；6.读法：以C+O2CO2为例。（1）宏观：碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳；（2）微观：每1个碳原和1个氧分在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分。（3）质量：每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成44份质量的二氧化碳。（4）注意事项：“+”读作“和”；“=”读作“反应生成”。具体题型分为三种：一、判断物质的化学式及类别1.化学式书写:首先明确每个"球”代表的原种类及对应原个数，再据此写出化学式，如①为C5H4(若分中含有C、H、O原一般按C、H、O的顺序排列)2.物质分类的判断:由不同种分构成的物质是混合物，如②；由同种分构成的是纯净物，如③和④；在纯净物中，由同种原构成的分是单质，如③，由不同种原构成的分是化合物，如④；若化合物的分由两种原构成，其中一种是氧原，则是氧化物。二、根据模型写化学方程式井判断反应类解释质量守恒定律1.根据模型图写化学方程式:（1）去除不参加反应的粒，即等个数消掉反应前后一样的粒(如图①所示)；（2）写出反应物和生成物的化学式；（3）配平，标注条件及状态；（4）根据化学方程式判断反应类型，如①是分解反应，②是置换反应。2.从微观角度解释质量守恒定律:（1）反应前后原种类、数目一定不变；（2）反应前后分的种类一定变，分数目可能变；（3）化学变化中分可以再分，原不能再分等。三、判断是物理变化还是化学变化1.变化前后分的种类不变,只是分之间的间隔发生了改变的是物理变化，如①；2.变化前后分的种类发生了改变，属于化学变化，如②。【专题突破】基础性习题：1.如图是某化学反应前后的微观示意图，下列说法不正确的是（）A．该反应属于分解反应B．生成的甲、乙分个数比是1：4C．该反应前后原个数不变D．该反应的生成物都是单质【解析】由化学反应前后的微观示意图可知，各物质反应的微粒数目关系是：A.该反应由一种物质生成了两种物质，属于分解反应，故A正确；B.由上图可知，生成的甲、乙分个数比是1：3，故B错误；C.由微粒的变化可知，该反应前后原个数不变，故C正确；D.由微粒的构成可知，该反应的生成物的分都是有同种的原构成的，都是单质，故D正确。【答案】B2.厉害了，我的国!我国航天技术迅猛发展，“天舟一号”与在轨运行的“天宫二号”空间实验室首次成功交会对接，有力推动了我国空间站建设的进程。空间站里的O2源自电解水，所得H2与CO2反应生成H2O和CH4，该反应的微观示意图如下。依据图示，下列叙述错误的是(

)A.反应前后分种类不变

B.原可以构成分C.反应中分可以再分

D.反应前后原种类不变【解析】根据化学反应方程式判断氢分与二氧化碳分反应生成水分和甲烷分，反应前后分的种类发生改变；化学变化中，分可以分成原，原不可再分，但可以重新组合形成新的分；化学反应前后原质量、种类和数目不变。【答案】A3.如图是某反应的微观示意图。下列说法不正确的是（）A.反应后硫元素化合价升高 B.生成物均为氧化物 C.反应后分总数减少 D.参加反应的甲、乙分个数比为1:2【解析】点燃由微观反应示意图可知，该反应是由硫化氢与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫和水，方程式为：2H2S+3O2=====2SO2+2H2O。点燃A．由方程式和化合价原则可知，硫元素由﹣2价变为+4价，反应后硫元素化合价升高，故正确；B．生成物是二氧化硫和水，均为氧化物，故正确；C．由化学方程式可知，每5个分变化成了4个分，反应后分总数减少，故正确；D．由化学方程式可知，参加反应的甲、乙分个数比为2：3，故不正确。【答案】D4.如图所示是化学反应的微观示意图。下列说法正确的是（）A.该反应属于分解反应B.生成物丙由2个氢原和1个氧原构成C.生成物丁中碳和氧元素的质量比为1:2D.参加反应的甲和乙的分个数比为2:7【解析】A.根据微观示意图判断该反应的方程式：2C2H6+7O26H2O+4CO2。生成物是两种化合物，该反应不属于分解反应，故A错误；B.生成物丙为H2O，水由水分构成，一个水分由2个氢原和1个氧原构成，故B错误；C.生成物丁为CO2中碳和氧元素的质量比为12×1:16×2=3:8，故C错误；D.参加反应的甲和乙的分个数比为2:7。故选D。【答案】D5.如图是某反应的微观示意图，其中○表示X原，●表示Y原。下列说法正确的是（）A．反应物由原直接构成B．生成物是混合物C．用符号表示为2XD．反应中不发生变化的原有两种【解析】由反应的微观示意图可知：A.由反应的微观示意图可知：参加反应的反应物是由分直接构成，故错误；B.生成物是由不同种原构成一种分，属于纯净物，故错误；C.是由两个原构成的一个分，用符号表示为X2，故错误；D.从图示可以看出反应前后原的种类没有变化，故正确。【答案】D6.最近，我国科学家成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇（CH3OH）。这不仅可以缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。该化学反应的微观过程如下图所示。下列说法正确的是（

）A.该反应中四种物质均为化合物

B.反应前后H元素的化合价不变C.参加反应的甲、乙分个数比为1:3

D.反应前后原数目发生改变【解析】A.四种物质中乙为单质，故A错；B.反应前H元素集中在H2中，其化合价为零，反应后，其化合价为+1价，故B错；C.该反应的化学方程式为CO2

+3H2

CH3OH+H2O，参加反应的甲、乙分个数比为1:3，故C正确；D.根据质量守恒定律，反应前后原的种类、数目和质量不变，故D错。

【答案】C7.随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破。清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如下图（图中的微粒恰好完全反应）所示。请根据微观示意图回答以下问题。（1）丁的化学式为______，该反应的化学方程式为

。（2）下列说法正确的是____（填写字母序号）。A．反应前后原数目发生改变B．该反应属于复分解反应C．甲是单质，乙、丙、丁均为化合物D．该反应体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物【解析】（1）由上述反应可知，丁的化学式为H2O，该反应的化学方程式为3H2+CO2CH4O+H2O(或3H2+COCH3OH+H2O)；（2）A.由上述反应可知，化学反应前后原数目没有发生改变，错误；B.由上述反应可知，该反应不属于复分解反应，错误；C.由微粒的构成可知，甲是单质，乙、丙、丁均为化合物，错误；D.由上述反应物质的变化可知，该反应体现了无机物可以转化为有机物，正确。【答案】(1)H2O；3H2+CO2CH4O+H2O(或3H2+COCH3OH+H2O)；(2)CD8.化学反应的实质是构成物质分的原重新进行组合，形成新分的过程。如图是在密闭容器中某化学反应过程的微观示意图。据图回答（1）参加反应的“”与“”的分个数比为

；（2）该反应的基本反应类型是

。【解析】（1）由微粒的变化可知，有两个分未参加反应，参加反应的“”与“”的分个数比为2：1；（2）该反应由两种物质生成了一种物质，基本反应类型是化合反应。【答案】（1）2：1；（2）化合反应。拓展性习题：1.某反应的微观示意图（不同的球代表不同的原）如图所示。下列说法不正确的是（）A．该反应属于化合反应B．反应前后原数目没有变化C．反应前后各元素化合价均不变D．反应前后元素种类不变【解析】A.该反应是由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，故说法正确；B.根据质量守恒定律观察微观示意图可知，化学反应前后原的种类、数目都不变，故说法正确；C.由反应的微观示意图，组成单质的元素在反应后与其他元素组成了化合物，元素的化合价一定发生了变化，故说法错误；D.由微粒的变化可知，化学反应前后原的种类不变，元素的种类也不变，故说法正确；【答案】C2.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X，合成过程中主要物质向转化的微现示意图如下，下列说法错误的是（）A．催化剂提高了合成效率 B．X的化学式为CH2OC．CO2合成的过程中伴随能量变化 D．一定有含氢元素的物质参与合成反应【解析】A.根据题意可知，催化剂能提高合成效率，故选项说法正确；B.根据微观示意图可知，X的化学式为C2H4O2，故选项说法错误；C.CO2合成的过程中有新物质生成，伴随能量变化，故选项说法正确；D.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，故选项说法正确。【答案】B3.4月29日《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的“人工合成”，合成过程中的一个反应微观示意图如下，有关说法正确的是（）A．反应前后分的种类不变B．反应前后共有三种氧化物C．丙物质由8个原构成D．反应中甲和丁的分个数比是2∶1【解析】根据题意反应的方程式是：。A.化学变化会产生新物质，则反应前后分的种类一定改变，错误；B.氧化物是两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物；反应前后有CO、H2O两种氧化物；错误；C.根据微观示意图，丙物质的化学式是C2H4O2，则一个丙分中含有8个原；错误；D.根据方程式，甲是CO，丁是氧气，则反应中甲和丁的分个数比是2∶1，正确。【答案】D4.中国科学院首创室温制氢方案，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（）A．该反应的化学方程式是CO+H2OH2+CO2B．该反应前后分数目不变C．该反应前后氢元素的化合价不变D．反应物CO和H2O都是氧化物【解析】根据微观反应示意图的信息书写化学方程式，然后结合化学方程式以及选项内容进行分析解答。由微观反应示意图可知，该反应的化学方程式为A.该反应的化学方程式是，不符合题意；B.由化学方程式可知，该反应前后分数目不变，不符合题意；C.在反应物水中，氢元素显+1价，在生成物氢气中，氢元素的化合价为零，因此反应前后氢元素的化合价发生了改变，符合题意；D.氧化物是由两种元素组成的，且其中一种元素是氧元素的化合物，因此反应物CO和H2O都是氧化物，正确，不符合题意。【答案】C5.化学反应是在微观粒间进行的。结合下图，下列说法正确的是（）A．该反应为化合反应 B．该反应过程中原数目减少C．甲既是氧化物又是化合物 D．乙从液态变为气态化学性质改变【解析】根据微观反应图可知，该反应的化学方程式为：；甲是一氧化氮，乙是水。A.化合反应是由多种物质反应生成一种物质的反应，该反应中生成物是两种，不符合化合反应中多变一的原则，不是化合反应，故A错误；B.根据质量守恒定律，化学反应前后原的种类和数目保持不变，故B错误；C.氧化物是由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，由上分析可知，甲是一氧化氮，含有氧元素和氮元素，故既是化合物也是氧化物，故C正确；D.由上分析可知，乙是水，从液态变为气态没有新物质的生成，发生的是物理变化，化学性质不改变，故D错误；【答案】C6.甲醛(CH2O)是一种有毒气体，房屋装修时部分建材释放出的甲醛严重影响人体健康。科学家们研究发现，使用特殊的催化剂可高效地促进甲醛的转化，从而降低甲醛的危害。其反应过程的微观示意图如下，下列说法不正确的是（）A．参加反应的两种物质的微粒个数比为1：2B．该反应一定有元素的化合价发生变化C．反应前后原的种类、数目不变D．反应前后分的种类改变【解