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精练 03 质量守恒定律的应用
公式、知识点回顾（时间：5分钟）
知识点一：质量守恒定律
1．质量守恒定律的概念：在化学反应中， 参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各
物质的质量总和
2．化学反应的过程就是组成反应物分子的原子 重新组合 成生成物分子的过程。
3．化学反应前后原子的 种类 和 数目 不变，所以化学反应前后物质的质量总和必然相等。而物
质的 分子数和物态可能改变。
→
知识点二：化学方程式
1．化学方程式的概念：用 化学式 表示化学反应的方程式叫做化学方程式。
2．化学方程式的读法：如C＋O=====CO ，可读作“ 碳和氧气在点燃的条件下，反应生成
2 2
二氧化碳 ”。
3．化学方程式的意义：(1)表明了反应物 反应物 、 生成物 和 反应条件 ；(2)表示各物质间
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原子与分子的 个数比 ；(3)表示反应物、生成物各物质间的 质量比 。
4．书写化学方程式的原则：(1)以 客观事实 为依据；(2)遵守 质量守恒定律 ，即在化学方程
式左、右两边各原子的种类和数目必须 相等 。
5．书写化学方程式的步骤
(1)根据反应事实，在式子的左边写 反应物 的化学式，在式子的右边写 生成物 的化学式，中
间连一条 短线 。如果反应物或生成物不止一种，就分别用“ ＋ ”连接。
(2)配平化学方程式。在化学式前配上合适的 化学计量数 ，使式子两边每种元素的原子总数
相等。一般可用 最小公倍数 来确定化学计量数。配平后把短线改为 等号。
(3)注明 反应条件 和生成物的 状态 。把条件写在等号的 上方 或下方。如果反应物中没有气
体，而生成物中有气体产生，则在气体的化学式旁边用“ ↑ ”号表示；如果是溶液中发生的反应，
反应物中无固体，而生成物中有固体，则在固体的化学式旁边用“ ↓ ”号表示。如
2HO=====O↑＋2H↑、CO＋Ca(OH) =====CaCO ↓＋HO。
2 2 2 2 2 3 2
【题型一】推断物质的化学式
[例题1] （2023•二道区校级模拟）我国古代典籍中有“银针验毒”的记载，如果银针表面
变黑，则说明遇到有毒物质。其化学反应原理之一是：4Ag+2H S+O ═2X+2H O。下列对该反
2 2 2
应的说法不正确的是（ ）
A．X的化学式为Ag S
2
B．H S中硫元素的化合价为﹣2价
2
C．生成物X颜色是银白色
D．此反应中验的有毒物质是H S
2
【解答】解：A、由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，
反应前银、氢、硫、氧原子个数分别为4、4、2、2，反应后的生成物中银、氢、硫、氧原子个数
分别为0、4、0、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有4个银原子和2个硫原
子，则每个X分子由2个银原子和1个硫原子构成，则物质X的化学式为Ag S，故选项说法正
2
确。
B、在化合物中钾元素显+1价，设硫元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，
可得：（+1）×2+x＝0，则x＝﹣2价，故选项说法正确。
C、银针表面变黑，说明X颜色是黑色，故选项说法错误。
D、银针表面变黑，则说明遇到有毒物质，此反应中验的有毒物质是Ag S，故选项说法错误。
2
故选：C。
[例题2] （2023•陵水县一模）2022年10月31日梦天实验舱由长征五号B运载火箭托举升
空。长征五号 B 运载火箭以偏二甲肼（C H N ）和 X 作推进剂，反应的化学方程式为：
2 8 2
点燃
2X+C 2 H 8 N 2 ¯ 3N 2 +4H 2 O+2CO 2 ，则X的化学式是（ ）
❑
A．N O B．NO C．N O D．N O
2 4 2 3 2 5
【解答】解：根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变，由反应的化学方程式为
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点燃
2X+C 2 H 8 N 2 ¯ 3N 2 +4H 2 O+2CO 2 可知，反应物中有2个C、8个H、2个N，生成物中有6个
❑
N、8个H、2个C、8个O，则2X中含有4个N，8个O，所以1个X中含有2个N，4个O，则
X的化学式为N O 。
2 4
故选：A。
【题型二】微观反应示意图
[例题3] （多选）（2023•长沙模拟）从“宏观”和“微观”认识化学反应，是化学学科的
基本思想。如图是电解水的微观反应示意图，下列说法正确的是（ ）
A．该反应为分解反应
B．化学反应中分子可分，原子也可分
C．反应生成的H 与O 的质量比为2：1
2 2
D．该反应说明水由氢元素和氧元素组成
【解答】解：由微观反应示意图可知，该反应是由水在通电的条件下生成氢气和氧气，化学方程
通电
式为2H 2 O ¯ 2H 2 ↑+O 2 ↑。
❑
A、由化学方程式可知，该反应由一种物质生成两种新物质，符合“一变多”的特征，属于分解
反应，说法正确；
B、由化学反应的实质可知，化学反应中分子可分，原子不可分，说法错误；
C、反应生成的H 与O 的体积比为2：1，而不是质量比，说法错误；
2 2
D、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律
可知，水由氢元素和氧元素组成，说法正确。
故选：AD。
[例题4] （2023•顺德区校级三模）近日，中国科学技术大学研究团队设计构筑了黑磷负载
的金单原子催化剂（Au /BP），实现了甲烷在温和条件下高选择性氧化制甲醇。如图为甲烷制
1
甲醇的微观反应示意图，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲醇属于无机物
B．反应前后催化剂的性质不变
C．反应前后原子的种类及数目发生改变
D．参与反应的甲烷和氧气分子个数比为2：1
【解答】解：A、甲醇是含碳元素的化合物，属于有机物，故A错误；
B、由催化剂的特点可知，化学反应前后催化剂的化学性质不变，物理性质可能改变，故B错
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误；
C、由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类、数目及质量均不变，故C错误；
催化剂/H O
2
D、甲烷和氧气在催化剂的条件下反应生成甲醇，化学方程式为 2CH +O ¯
4 2
光照
2CH OH，由化学方程式的意义可知，参与反应的甲烷和氧气的分子个数比为2：1，故D正确。
3
故选：D。
【题型三】密闭容器中数据分析
[例题5] （2023•双峰县一模）在一密闭容器内有A、B、C、D四种物质，在一定条件下发
生化学反应，一段时间后，测得反应前后各物质的质量如表，则下列说法中正确的是（ ）
物质 A B C D
反应前物质质量（g） 10 90 8 2
反应后物质质量（g） 38 56 14 X
A．根据质量守恒定律，X的值为0
B．D一定是催化剂
C．该反应是分解反应
D．在这个反应中A、B、C之间的质量比为38：56：14
【解答】解：A、X＝10+90+8+2﹣38﹣56﹣14＝2，该选项说法不正确；
B、反应前后D质量不变，可能是催化剂，有可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，该选项
说法不正确；
C、反应后A、C质量增大，是生成物，B质量减小，是反应物，即B分解生成A、C，是分解反
应，该选项说法正确；
D、在这个反应中A、B、C之间的质量比为（38﹣10）：（90﹣56）：（14﹣8）＝14：17：3，
该选项说法不正确。
故选：C。
[例题6] （2023•夏津县一模）一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质
为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是
（ ）
A．x的值是31
B．丙可能为催化剂
C．丁可能为单质
D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4
【解答】解：A、x的数值为20+11＝31，故选项说法正确。
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B、反应前后丙的质量不变，可能是催化剂，故选项说法正确。
C、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是化合
反应的生成物，不可能是单质，故选项说法错误。
D、反应中消耗甲和乙的质量比为7g：4g＝7：4，故选项说法正确。
故选：C。
难度：★★★ 建议时间：25分钟
1. （2023•河南一模）人类很早便学会了使用氧化锌作涂料或外用药。氧化锌能溶于浓
氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为 ZnO+2NaOH═Na ZnO +X。推断X的化学式为（
2 2
）
A．H O B．H O C．H D．Zn（OH）
2 2 2 2 2
【解答】解：根据化学方程式ZnO+2NaOH═Na ZnO +X可知，反应前有1个锌原子、2个钠原
2 2
子、2个氢原子、3个氧原子，反应后有1个锌原子、2个钠原子、2个氧原子，由质量守恒定律
可知，化学反应前后原子数目、种类不变，则每个 X分子中有2个氢原子和1个氧原子，即X
的化学式为H O。
2
故选：A。
2. （2023•襄阳模拟）将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条
件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如表所示：
物 质 a b c d
反应前质量（g） 6.4 3.2 4.0 0.5
反应后质量（g） 待测 2.6 7.2 0.5
下列说法中错误的是（ ）
A．反应后a物质的质量为3.8g
B．a和b是反应物，d可能是催化剂
C．c物质中元素的种类，一定与a、b两种物质中元素的种类相同
D．若物质a与b的相对分子质量之比为2：1，则a与b充分反应时的质量之比为2：1
【解答】解：根据质量守恒定律，由表中数据可知：b的质量减少了3.2g﹣2.6g＝0.6g，可确定b
是反应物；c的质量增加了7.2g﹣4.0g＝3.2g，可确定c是生成物，a是反应物；d的质量反应前
后不变；
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A、a是反应物，且参加反应的 a的质量为3.2g﹣0.6g＝2.6g，故待测的数值为 6.4g﹣2.6g＝
3.8g，正确；
B、a和b的质量减少，是反应物，d的质量不变，d可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反
应，正确；
C、a和b的质量减少，是反应物，c的质量增加是生成物，根据质量守恒定律，c物质中元素的
种类一定与a、b两种物质中元素的种类相同，故正确；
2.6g
D、若a与b的相对分子质量之比为 2：1，则反应中 a与b的化学计量数之比为： ：
2
0.6g
=13：6，a与b充分反应时的质量之比等于其相对分子质量乘以前面的化学计量数之比，
1
等于26：6，错误；
故选：D。
3. （2021•天心区校级模拟）下列对课本中的原理、图表、数据的使用，叙述不正确的
是（ ）
A．根据质量守恒定律，可确定参加反应的各物质的质量比
B．根据“酸、碱和盐溶解性表”，可以帮助判断复分解反应能否发生
C．根据金属活动性顺序，可以判断金属能否与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应
D．根据物质溶解度曲线图，可确定该物质在某一温度时溶液中溶质与溶剂的质量关系
【解答】解：A、质量守恒定律反映的是反应物、生成物之间的质量关系进，所以可确定参加反
应的各物质的质量比，故A正确；
B、利用“酸、碱和盐溶解性表”可判断物质的溶解性，因此，“酸、碱和盐溶解性表”是判断
复分解反应能否发生的依据之一，故B正确；
C、根据金属活动顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据，位于氢前面的
金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，故C正确；
D、根据物质溶解度曲线图，可确定该物质在某一温度时，饱和溶液中溶质与溶剂的质量关系，
故D错误。
故选：D。
4. （2023•宁江区校级模拟）钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，工业生产金
△
属钛的过程中有一种反应的化学方程式如下：TiF +2H SO 4HF+2X+TiO ，其中X的化学式
4 2 4 2
¯
❑
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为（ ）
A．H SO B．SO C．H SO D．SO
2 4 2 2 3 3
【解答】解：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应物中 Ti、F、H、
S、O原子个数分别为1、4、4、2、8，生成物中Ti、F、H、S、O原子个数分别为1、4、4、
0、2，故2X中有2个硫原子，6个氧原子，即X中有1个硫原子和3个氧原子，故X的化学式
为SO 。
3
故选：D。
5. （2023•殷都区模拟）铜是一种不活泼金属，不与稀盐酸、稀硫酸反应，但在加热条
件下可与浓硫酸发生反应生成一种无色有刺激性气味的气体，该气体可能是（ ）
A．H B．NO C．SO D．CO
2 2 2 2
【解答】解：A、铜在加热条件下可与浓硫酸发生反应生成一种无色有刺激性气味的气体，H 为
2
无色无味的气体，不可能是氢气，故选项错误。
B、铜在加热条件下可与浓硫酸发生反应生成一种无色有刺激性气味的气体，反应物中不含氮元
素，不可能出现含氮元素的物质，不可能为NO ，故选项错误。
2
C、铜在加热条件下可与浓硫酸发生反应生成一种无色有刺激性气味的气体，反应物中含有 S、
O两种元素，SO 具有刺激性气味，生成的气体可能是二氧化硫，故选项正确。
2
D、铜在加热条件下可与浓硫酸发生反应生成一种无色有刺激性气味的气体，反应物中不含碳元
素，不可能出现含碳元素的物质，不可能为CO ，故选项错误。
2
故选：C。
6. （2023•方城县模拟）北宋名画《千里江山图》中用到的矿物颜料之一是石青，其主
要成分为Cu （CO ） （OH） ，石青易受热分解生成三种氧化物。下列可能是其分解产物的
3 3 2 2
是（ ）
A．Cu（OH） B．CuO C．O D．Fe O
2 2 3 4
【解答】解：化学反应前后元素种类不变，石青的主要成分中含有铜、碳、氧、氢四种元素，
则受热分解后产生的物质中也含上述元素的一种或几种，分解生成三种氧化物。
A、氢氧化铜属于碱，故选项错误。
B、氧化铜属于氧化物，故选项正确。
C、氧气属于单质，故选项错误。
D、四氧化三铁中含有铁元素，石青中不含铁元素，其分解产物中不可能含有铁元素，故选项错
误。
故选：B。
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7. （2023•柳州三模）2021 年 12 月 17 日，Nature Catalysis 期刊报道了 Edward
H.Sargent课题组利用催化剂将二氧化碳高效转化为乙醇的最新研究成果。该过程的微观反应
示意图如下，下列有关说法错误的是（ ）
A．图中丁的微观示意图为
B．参加反应的甲和乙的质量比为3：2
C．该反应中分子种类发生了改变
D．该反应能够有效地解决能源和环境问题
【解答】解：A、由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含
C、H、O的个数分别是2、6、7，生成物中含C、H、O的个数分别是2、6、1，故生成物中还
应含 6 个 O，每个氧分子由 2 个氧原子构成，故应补充 3 个氧分子，故图示为
，不符合题意；
B、由分子结构模型可知，甲为水，乙为二氧化碳，参加反应的甲和乙的分子个数比为3：2，则
参加反应的甲和乙的质量比为：（18×3）：（44×2）＝27：44，符合题意；
C、由化学变化的实质可知，化学反应前后分子种类一定发生了改变，不符合题意；
D、该反应利用催化剂将二氧化碳高效转化为乙醇，可以减少二氧化碳的含量，有效地缓解温室
效应，解决能源和环境问题，不符合题意。
故选：B。
8. （2023•合肥二模）科学团队开发了一种具有双功能的分子筛膜催化反应器。其用于
二氧化碳高效合成甲醇的微观反应示意图如图所示，下列说法正确的是（ ）
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A．该反应前后分子数目不变
B．分子筛膜反应后性质不变
C．该反应涉及到两种氧化物
D．该反应不利于促进碳中和
【解答】解：A、反应后分子数目减少，该选项不正确。
B、分子筛膜反应后化学性质不变，该选项不正确。
C、该反应涉及到两种氧化物，即二氧化碳和水，该选项正确。
D、该反应利于促进碳中和，该选项不正确。
故选：C。
9. （2023•青秀区三模）如图为二氧化碳在Cu﹣CuI复合催化剂的催化作用下制备乙烯
（C H ）的微观反应示意图，关于该反应的说法正确的是（ ）
2 4
A．生成物的微粒个数比为1：1
B．该反应前后分子总数发生了变化
C．两种反应物之间的质量比为22：9
D．催化剂在反应中被消耗，质量变轻
【解答】解：由反应的微观示意图可知，该反应是二氧化碳和水在催化剂的条件下生成了乙烯
Cu−CuI
和氧气，反应的化学方程式是：2CO +2H O C H +3O 。
2 2 2 4 2
¯
❑
A、由化学方程式可知，两种生成物的分子个数比为1：3或3：1，故选项说法错误；
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B、由化学方程式可知，分子的数目在反应前后没有发生变化，故选项说法错误；
C、由化学方程式可知，两种反应物之间的质量比＝[2×（12+16×2）]：[2×（1×2+16）]＝22：
9，故选项说法正确；
D、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有
发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在反应中质量不变，并不会变轻，故选项说法错误；
故选：C。
10. （2023•孟津县一模）尿素是农业上一种常用的氢肥。如图是工业上生产尿素的微观
反应示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．框内丁的微观模型图是
B．参加反应甲和乙的质量比为2：1
C．生成丙和丁的质量比为10：3
D．该反应不属于复分解反应
【解答】解：由图示中相关的物质的结构和质量守恒定律可知，甲为氨气（NH ）、乙为二氧化
3
碳（CO ）、丙为尿素[CO（NH ） ]、框内丁为水（H O），其相关的方程式为：2NH +CO
2 2 2 2 3 2
一定条件CO（NH ） +H O。
2 2 2
¯
❑
A、由上述分析可知，框内丁的化学式是H O，微观模型图是 ，故A正确；
2
B、由方程式的意义可知，参加反应甲和乙的质量比为（17×2）：44＝17：22，故B不正确；
C、由方程式的意义可知，生成丙和丁的质量比为60：18＝10：3，故C正确；
D、该反应的反应物和生成物都是化合物，但没有相互交换成分，不属于复分解反应，故D正确。
故选：B。
11. （2023•东莞市二模）从微观上看，化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。
某碳氢化合物（化学式为CxHy）在密闭容器内充分燃烧，生成二氧化碳和水。部分物质的分
子数随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
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A．该反应前后分子数目不变
B．t时刻，容器中O 和CO 的质量相等
2 2
C．该碳氢化合物的化学式为C H
3 8
D．该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为22：9
【解答】解：由图可知，参加反应的有机物、氧气，生成的二氧化碳的分子个数比为：n：（6n
﹣n）：3n＝1：5：3，设化学方程式中水前面的化学计量数为m，则化学方程式为nC H +5nO
x y 2
点燃3nCO +mH O；根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个
2 2
¯
❑
数不变；根据氧原子个数守恒，反应物中有10n个氧原子，生成物二氧化碳中只含有6n个氧原
子，因此化学方程式中水前面的化学计量数为4n，即生成水分子个数为4n，故化学方程式为
点燃
C H +5O 3CO +4H O，根据质量守恒定律，则x＝3，y＝8，即有机物的化学式为C H ；
x y 2 2 2 3 8
¯
❑
A、由反应的化学方程式可知，反应前的分子个数发生变化，故错误；
B、t时刻，O 和CO 的分子数相等，质量不相等，故错误；
2 2
C、反应的氧原子个数是10n，生成的二氧化碳中的氧原子是6n，则生成的水分子中氧原子是
点燃
10n﹣6n＝4n，该反应生成的水分子数目为 4n，由质量守恒定律可知，C H +5O
x y 2
¯
❑
3CO +4H O，即x＝3，y＝8，碳氢化合物的化学式是C H ，故正确；
2 2 3 8
D、该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为：（3n×44）：（4n×18）＝11：6，故错误；
故选：C。
12. （2023•广陵区一模）我国发射卫星的火箭常用N H 作燃料，N H 在点燃时与助燃剂
2 4 2 4
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点燃
X能发生如下反应：2N H +X 3N +4H O，其中X的化学式是（ ）
2 4 2 2
¯
❑
A．O B．N O C．NO D．N O
2 2 2 2 4
【解答】解：由反应的化学方程式，反应前氮、氢、氧原子个数分别为4、8、0，反应后的生成
物中氮、氢、氧原子个数分别为6、8、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由
2个氮原子和4个氧原子构成，则物质X的化学式为N O 。
2 4
故选：D。
13. （2023•永兴县校级模拟）一定条件下，在密闭容器中发生某化学反应，测得反应过
程中各物质的质量数据如表：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 10 16 0 2
反应中的质量/g 7 8 a 2
反应后的质量/g b 0 22 c
下列选项正确的是（ ）
A．a＝12 B．丁一定是催化剂
C．该反应为化合反应 D．b＝3
【解答】解：A、分析可知，a＝11，错误；
B、分析可知，丁可能是该反应的催化剂，也可能没有参与反应，错误；
C、分析可知，甲、乙为反应物，丙为生成物，反应特征为“多变一”，属于化合反应，正确；
D，分析可知，b＝4，错误。
故选：C。
14. （2023•衡阳县模拟）工业甲醇是一种有毒液体，略有酒精的气味，误饮会使人中毒，
当氧气不足时，甲醇（CH OH）燃烧会生成CO 、CO和H O，若12g甲醇燃烧生成CO 和
3 2 2 2
CO的质量比为22：7，则参加反应的O 的质量为（ ）
2
A．8g B．16g C．18g D．32g
12
【解答】解：12g甲醇中含有碳元素的质量为：12g× =4.5g，设生成二氧化碳的质量为22x，
32
12 12
则生成一氧化碳的质量为7x，故有：22x× +7x× =4.5g，x＝0.5g，故二氧化碳的质量为：
44 28
22×0.5g＝11g，一氧化碳的质量为：7×0.5g＝3.5g
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4 2
12g甲醇完全燃烧生成水的质量为：12g× ÷ =13.5g
32 18
故需要氧气的质量为：11g+3.5g+13.5g﹣12g＝16g
故选：B。
15. （2023•广西模拟）2023年2月16日，空间站梦天实验舱燃烧科学实验柜成功执行首
次在轨点火测试。
（1）此次点火实验采用甲烷作为燃料，甲烷完全燃烧的微观反应示意图如下，参加反应的甲和
生成丙的质量比为 （写最简比）。
（2）飞船往返过程中，宇航员要穿上压力服，当舱内压力突变时，压力服会迅速充满气体，这
就需要压力服必须具有良好的 性，头盔的面窗两层之间充有高纯氮气，通过分离液态
空气得到氮气是利用氮气和氧气的 不同。空间站电池翼上的光伏太阳能电池板，为核
心舱提供源源不断的动力。光伏发电用到的高纯硅可用二氧化硅（SiO ）和碳在高温条件下反应
2
制取，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式是
。
【解答】解：（1）由图可知，甲为CH 、乙为O 、丙为CO 、丁为H O，反应的化学方程式为
4 2 2 2
点燃 ，则参加反应的甲和生成的丙的质量比为（12+1×4）：
CH +2O ¯ CO +2H O
4 2 ❑ 2 2
（12+16×2）＝4：11。
（2）压力服会迅速充满气体，则压力服中压强过大，其必需具有良好的耐压性；由于氮气沸点
比氧气低，则可将氮气从空气中分离出来；二氧化硅和碳在高温条件下生成硅和一种可燃性气
体，根据元素守恒，则该可燃性其中中含有碳、氧组成，则为一氧化碳，反应的化学方程式为
高温
SiO +2C Si+2CO↑。
2
¯
❑
16. （2023•建邺区校级三模）我国研制的“天问一号”飞船载着“祝融”号火星车成功
着陆乌托邦平原，标志着中国航天探索再创里程碑。
（1）火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造，钛合金和铝合金属于
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（选填“合成材料”、“复合材料”或“金属材料”）。
（2）工业制钛过程中的一个反应：TiF
4
+2H
2
SO
4
＝4HF+2X+TiO
2
，X的化学式为 。
（3）国际上为了减少汽车尾气排放，通常在燃油汽车上安装尾气处理转化器，在催化剂（钯）
的作用下将氮氧化物与一氧化碳转化为无污染的物质。该反应的微观反应模型如图所示：
①汽车燃料可通过石油分馏获取，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离。
②根据微观反应模型写出尾气处理的化学方程式： 催化剂 。
O +4CO ¯ N +4CO
2 ❑ 2 2
【解答】解：（1）钛合金和铝合金均属于合金，均属于金属材料；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含 Ti、F、H、S、
O的个数分别是1、4、4、2、8，生成物中含Ti、F、H、S、O的个数分别是1、4、4、0、2，
故生成物2X中还应含2个S、6个O，X中还应含1个S、3个O，则X的化学式为：SO ；
3
（3）①汽车燃料可通过石油分馏获取，是利用石油中各成分沸点的不同，将它们分离；
②由图可知，该反应为二氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳，该反
催化剂
应的化学方程式为： 。
2NO +4CO ¯ N +4CO
2 ❑ 2 2
17. （2023•金水区校级二模）为方便推测某些复杂物质的化学性质，可将其化学式改用
常见物质的化学式表示如碱式碳酸铜[Cu （OH） CO ]可改为Cu（OH） •CuCO ，推测其兼
2 2 3 2 3
具Cu（OH） 和CuCO 的化学性质。
2 3
（1）参照上述方法，碱式碳酸镁[Mg
2
（OH）
2
CO
3
]的化学式可改写为
。
△
（2）该物质分解的化学方程式为 Mg （OH） CO 2X+H O+CO ↑，X 的化学式为
2 2 3 2 2
¯
❑
。
（3）充分加热100g混有氧化镁的碱式碳酸镁固体，若反应前固体中镁元素的质量分数为
42%，则该反应生成水和二氧化碳的质量为 g。
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【解答】解：（1）碱式碳酸铜[Cu （OH） CO ]可改为Cu（OH） •CuCO ，则碱式碳酸镁[Mg
2 2 3 2 3 2
（OH） CO ]的化学式可改写为：Mg（OH） •MgCO 。
2 3 2 3
△
（2）该物质分解的化学方程式为Mg （OH） CO 2X+H O+CO ↑，反应前有2个镁原子，2
2 2 3 2 2
¯
❑
个氢原子，1个碳原子，5个氧原子，反应后有0个镁原子，2个氢原子，1个碳原子，3个氧原
子，根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变，则 2X中含有2个镁原子，2个氧原子，所以
X的化学式为：MgO。
（3）碱式碳酸镁[Mg （OH） CO ]的化学式可以看成2MgO•H O•CO ，充分加热100g混有氧
2 2 3 2 2
化镁的碱式碳酸镁固体，若反应前固体中镁元素的质量分数为 42%，则镁元素的质量为：
24
100g×42%＝42g，则氧化镁和看成氧化镁的物质质量为：42g÷ =70g，则该反应生成水和二氧
40
化碳的质量为100g﹣70g＝30g。
18. （2023•秀英区校级模拟）海南五指山少数民族地区的酒文化源远流长，民间常有
“以酒会客”的习俗，其中家酿的“山兰酒”还拥有“茅台”的美称，称之为“biang”，是
采用所居山区一种旱糯稻山兰稻酿制，是真正的绿色酒类。请你回答下列问题：
（1）旱糯稻山兰稻酿制成酒属于 变化，“山兰酒”开瓶十里香，这表明分子具有
的性质；
（2）“山谷酒”的主要成分之一是乙醇（化学式为C H OH），乙醇中C、H、O三种元素的质
2 5
量比为 ；
（3）“开车不喝酒，喝酒不开车”。国家对“酒驾”给予了更严厉的处罚。交警用“酒精检测
仪”很快可以检测出司机的饮酒程度，其化学反应原理是：C H OH+4X+6H SO ═2Cr （SO ）
2 5 2 4 2 4
3
+2CO
2
↑+9H
2
O，化学方程式中X的化学式是 。
【解答】解：（1）旱糯稻山兰稻酿制成酒过程有新物质生成，属于化学变化；“山兰酒”开瓶
十里香，这表明分子具有不断运动的性质。
（2）乙醇中C、H、O三种元素的质量比为：（12×2）：（1×6）：（16×1）＝12：3：8。
（3）根据化学反应前后各原子种类和数目不变，反应物中除X外C、H、O、S原子的数目分别
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为2、18、25、6，生成物中C、H、O、S、Cr原子的数目分别为2、18、37、6、4，X的化学计
量数为4，所以一个X分子中有1个原子和3个氧原子，X的化学式为CrO 。
3
19. （2023•唐河县一模）央视栏目《典籍里的中国》展现了中国智慧，其中有许多古今
对比。净水—明代《天工开物》一书记载了明矾净水，明矾中钾离子的符号是 ；如
今使用高铁酸钾（K FeO ）不仅能净水，还能消毒，其中涉及反应的化学方程式为
2 4
4K
2
FeO
4
+10X═4Fe（OH）
3
↓+8KOH+3O
2
↑，则X的化学式为 。
【解答】解：离子的表示方法：在元素符号的右上角标出所带电荷的正负和数字，数字在前，
正负在后，若为“1”省略，每个钾离子带一个单位的正电荷，所以钾离子的符号是K+；根据质
量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前钾、铁、氧、氢原子个数分别为 8、4、
16、0，反应前钾、铁、氧、氢原子个数分别为8、4、26、20，故X为H O。故答案为：K+；
2
H O。
2
20. （2023•汉中模拟）名画《千里江山图》是一匹整绢创作的青绿山水画长卷，画中的
颜料选用各色天然矿石加工而成。一些矿石的主要成分及颜色如表：
矿石 孔雀石 朱砂 雌黄 赭石
主要成分 Cu （OH） CO HgS As S Fe O
2 2 3 2 3 2 3
颜色 绿色 红色 黄色 红色
（1）四种矿石的主要成分由四种元素组成的是 （填字母）。
A.Cu （OH） CO B.HgS C.As S D.Fe O
2 2 3 2 3 2 3
（2）朱砂中硫元素的原子结构示意图为 。
（3）这幅山水画流传千年依然色彩鲜艳，由此推测该画所用的颜料在常温下化学性质
（填“稳定”或“不稳定”）。
（4）《天工开物》记载，绿矾（FeSO •7H O）可制备红色颜料 Fe O ，反应原理如下
4 2 2 3
高温
2FeSO
4
•7H
2
O Fe
2
O
3
+SO
2
↑+SO
3
↑+14X，则X的化学式为 。
¯
❑
【解答】解：（1）A、Cu （OH） CO 由铜、氧、氢、碳四种元素组成，故选项正确；
2 2 3
B、HgS由汞、硫两种元素组成，故选项错误；
C、As S 由砷、硫两种元素组成，故选项错误；
2 3
D、Fe O 由铁、氧两种元素组成，故选项错误；
2 3
故选：A。
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（2）硫元素的原子核内质子数是16，所以原子结构示意图为： 。
（3）这幅山水画流传千年依然色彩鲜艳，由此推测该画所用的颜料在常温下化学性质稳定。
（4）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 2FeSO •7H O
4 2
高温Fe O +SO ↑+SO ↑+14X可知，反应前有2个Fe、2个S、22个O、28个H，反应后有2
2 3 2 3
¯
❑
个Fe、2个S、8个O、0个H，则14X中含有14个O、28个H，所以X的化学式为：H O。
2
21. （2023•昭平县模拟）化学与生活。
（1）在新冠肺炎疫情防控期间，人们广泛使用医用口罩和消毒液进行防护。
①口罩的防护原理与化学中的 （填实验操作名称）相似。
②如图是某品牌医用口罩的外观及剖面图，标识的部件所使用的材料有 。（填序号）
A．天然有机高分子材料 B．金属材料 C．合成材料
③次氯酸钠（NaClO）是“84”消毒液的有效成分，次氯酸钠中Cl化合价为 价。
④医用酒精与次氯酸钠消毒液不能混合使用。二者混合能发生复杂的化学反应，其中一个反应
的化学方程式是：C
2
H
5
OH+7NaClO＝5NaCl+2X+Cl
2
↑+2H
2
O，则X的化学式为
。
（ 2 ） 生 活 中 常 用 二 氧 化 碳 灭 火 而 不 用 氮 气 灭 火 的 原 因 是
。
（3）北宋《浸铜要略序》载“山麓有胆泉（硫酸铜溶液），土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮
取其屑，锻炼成铜”，请用化学方程式表示其原理 。
【解答】解：（1）①口罩防护原理是通过空隙对颗粒大小不同的物质进行选择性通过，与化学
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中的过滤相似；
②铝制鼻梁是金属材料，聚丙烯无纺布、聚丙烯、纤维熔喷布、合成纤维耳绳都是合成材料；
故填：BC；
③次氯酸钠中钠元素化合价是+1，氧元素化合价是﹣2，设次氯酸钠中Cl化合价为 x，根据化
合物中元素化合价代数和为零可知 （+1）+x+（﹣2）＝0，求得x＝+1，所以次氯酸钠中Cl化
合价为+1价；
④由质量守恒定律可知，反应前碳原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中；反应前氢原
子是6个，反应后应该是6个，其中2个包含在2X中；反应前氧原子是8个，反应后应该是8
个，其中6个包含在2X中；反应前钠原子是7个，反应后应该是7个，其中2个包含在2X中；
反应前后氯原子都是7个，则X的化学式为：NaHCO ；
3
（2）二氧化碳的密度大于空气，可以将可燃物与氧气隔离开；氮气的密度小于空气，无法隔绝
氧气；
（3）铁和硫酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，化学方程式为：Fe+CuSO ＝FeSO +Cu。
4 4
22. （2023•昂仁县二模）2012年6月24日，中国载人航天工程实现新突破，神舟九号航
天员成功驾驶飞船与天宫一号目标飞行器对接，这标志着中国成为世界上第三个完整掌握空间
交会对接技术的国家。四氧化二氮（N O ）是运载神舟九号的长征2号F运载火箭的推进剂之
2 4
一。在室温、101kPa时，四氧化二氮是无色气体，易转化为二氧化氮（NO ）。二氧化氮有毒，
2
在紫外线的作用下能破坏臭氧层。因此，我国将于2014年投入使用的长征5号运载火箭将全
部使用无毒无污染的新型环保燃料。
（1）二氧化氮（NO ）中氮元素的化合价为 ；
2
（2）四氧化二氮（N O ）中氮元素与氧元素的质量比为 ；
2 4
（3）液态四氧化二氮的化学性质与气态四氧化二氮相同，请从微观的角度分析其原因
；
（4）为减少二氧化氮对环境的污染，可用氢氧化钠溶液进行吸收处理，其反应的化学方程式为；
2NO
2
+2NaOH＝NaNO
3
+X+H
2
O，其中X的化学式为 。
【解答】解：（1）NO 中，氧元素化合价为﹣2价，设氮元素化合价为x，根据化合价原则，化
2
合物中各元素化合价代数和为零，则x+（﹣2）×2＝0，解得x＝+4，所以二氧化氮（NO ）中氮
2
元素的化合价为+4。
（2）N O 中氮元素与氧元素的质量比为（14×2）：（16×4）＝7：16。
2 4
（3）液态四氧化二氮的化学性质与气态四氧化二氮相同，从微观的角度分析其原因是：气态四
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氧化二氮和液态四氧化二氮由同种分子构成。
（4）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
2NO +2NaOH＝NaNO +X+H O可知，等号左边有2个氮原子、2个钠原子、2个氢原子和6个氧
2 3 2
原子，等号右边除X外，有1个钠原子、1个氮原子、2个氢原子和4个氧原子，则X中含有1
个钠原子、1个氮原子和2个氧原子，所以X的化学式为NaNO 。
2
19
