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专题 04 水、化学计算小题、微观示意图
一、单选题
1．（2023·上海金山·统考一模）关于HO 的说法，正确的是
2 2
A．氢、氧元素的质量比为1:1 B．过氧化氢由氢元素和氧元素组成
C．摩尔质量为34g D．过氧化氢由氢分子和氧分子构成
【答案】B
【解析】A、过氧化氢中氢、氧元素的质量比为：2：（16×2）=1:16，不符合题意；
B、由化学式可知，过氧化氢由氢元素和氧元素组成，符合题意；
C、过氧化氢的相对分子质量为：2+16×2=34，摩尔质量为34g/mol，不符合题意；
D、过氧化氢由过氧化氢分子构成，不含氢分子和氧分子，不符合题意。
故选B。
2．（2023·上海崇明·统考一模）乳酸（化学式为C HO）可作饮料中的酸味剂。有关“乳酸”说法正确的
3 6 3
是
A．氢元素的质量分数最大
B．碳、氢、氧元素质量比为1：2：1
C．乳酸由碳原子、氢原子、氧原子构成
D．式量计算式为（12×3＋1×6＋16×3）
【答案】D
【解析】A、乳酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×3）：（1×6）：（16×3）=6:1:8，乳酸中氧元素的质
量分数最大，故选项说法错误；
B、乳酸中碳、氢、氧元素的质量比为6:1:8，故选项说法错误；
C、乳酸由乳酸分子构成，一个乳酸分子由3个碳原子、6个氢原子、3个氧原子构成，故选项说法错误；
D、乳酸式量计算式为（12×3＋1×6＋16×3），故选项说法正确。
故选：D。
3．（2023·上海崇明·统考一模）取一定质量的碳酸钙固体高温灼烧一段时间后，冷却，测得剩余固体的质
量为8.0g，其中钙元素质量分数为50.0%。下列判断正确的是
A．剩余固体中可能含有CaO
B．生成2.0gCO 气体
2
C．灼烧前后固体中钙元素的质量分数不变D．剩余固体中滴加足量盐酸无明显现象
【答案】B
【解析】A、碳酸钙中钙元素质量分数= ，但剩余固体中钙元素质量分数为
50.0%，氧化钙中钙元素质量分数= ，碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳，所以剩
余固体中一定含有CaO，判断错误；
B、根据题意可以知道钙元素的质量为：8.0g×50.0%=4.0g，所以反应前碳酸钙的质量=
， 碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳，根据质量守恒定律可以知道生
成二氧化碳的质量为：10.0g-8.0g=2.0g，判断正确；
C、因为碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳，固体质量降低，钙元素质量不变，所以灼烧前后固体中钙
元素质量分数变大，判断错误；
D、因为氧化钙中钙元素质量分数= ，剩余固体中钙元素质量分数为50.0%，所以剩
余固体中一定有未完全反应的碳酸钙，剩余固体中滴加足量盐酸会产生气泡，判断错误。
故选B。
4．（2023·上海闵行·统考一模）配制50.0g溶质质量分数为10％的氯化钠溶液，说法错误的是
A．用电子天平称取5.0g氯化钠
B．用50mL量筒量取所需的水
C．溶解时用玻璃棒搅拌，可增大溶解度
D．装瓶时有少量液体洒出，溶质的质量分数不变
【答案】C
【解析】A、配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液，氯化钠的质量=50g×10%=5.0g，电子天平可以
称量，A正确；
B、需要水的质量为50g-5g=45g，既45mL，可以用50mL水量取，A正确；
C、溶解时用玻璃棒搅拌，能加快溶解速率，不能增大溶解度，C错误；
D、溶液具有均一性，洒出液体后溶质质量分数不变，D正确。
故选：C。
5．（2023·上海青浦·统考一模）某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是A．反应前后元素种类不变 B．反应后碳原子总数减少
C．丙物质的摩尔质量为28g D．参加反应的甲乙两物质的物质的量之比为2：1
【答案】A
【分析】根据微观示意图可知，反应的化学方程式为： 。
【解析】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，故选项是法正确；
B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的数目不变，因此反应后碳原子总数不变，故选项说法错
误；
C、摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，一氧化碳的相对分子质量是12+16=28，故一氧化碳
的摩尔质量是28g/mol，故选项说法错误；
D、根据化学方程式可知，参加反应的甲乙两物质的物质的量之比为12：（1×2+16）=2:3，故选项说法错
误。
故选：A。
6．（2023·上海闵行·校考模拟预测）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．反应后分子总数减少
D．参加反应的甲、乙分子个数比为1：2
【答案】D
【分析】由微观反应示意图可知，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：2HS+3O 2SO +2H O。
2 2 2 2
【解析】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A正
确；
B、生成物是二氧化硫和水，均为氧化物，故B正确；
C、由化学方程式可知，每5个分子变化成了4个分子，反应后分子总数减少，故C正确；
D、由化学方程式可知，参加反应的甲、乙分子个数比为2：3，故D不正确。故选D。
7．（2023·上海宝山·一模） 和 表示两种原子，下列微粒模型能表示化合物的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】化合物是由多种元素组成的纯净物。
【解析】A、图中含有多种分子，表示多种物质，属于混合物，选项错误；
B、图中只含有一种分子，且该分子由同种原子构成，属于单质，选项错误；
C、图中只含有一种分子，且该分子由不同种原子构成，属于化合物，选项正确；
D、图中只含有一种原子，表示由原子构成的单质，选项错误。
故选C。
8．（2023·上海杨浦·校考二模）已知偏二甲肼是“神舟号”系列火箭使用的一种燃料，其化学式为
C HN，燃料燃烧时发生反应的化学方程式为： ，则X的化学式是
2 8 2
A．NO B．NO C．NO D．NO
2 2 4 2 5
【答案】C【解析】由反应的化学方程式 可知，生成物中有2个 分子，4个
分子和3个 分子，总共含有C、O、H、N四种原子的个数依次是2、8、8、6，而反应物中
分子中所含的C、H、N的原子个数为2、8、2，根据化学变化前后原子种类和个数不变的原则，可判断2
个X分子中共含有4个N原子和8个O原子，则物质X的化学式为 。
故答案选C。
【点睛】主要考查质量守恒定律六个不变的知识点，熟练掌握本知识点是正确解答此类题的关键。
9．（2023·上海杨浦·校考二模）1个二氧化碳分子质量(单位：克)的计算表达式为
A．(6.02×1023)/44 B．1/(6.02×1023)
C．1/(44×6.02×1023) D．44/(6.02×1023)
【答案】D
【解析】二氧化碳的摩尔质量为44g/mol，而1mol二氧化碳中含有6.02×1023个水分子，所以一个二氧化碳
分子的质量可以表示为：44 (6.02×1023)。故选D。
10．（2023·上海杨浦·校考二模）一定条件下，某反应前后各物质的质量如下表所示（“ ”“ ”“
”表示不同元素的原子），分析正确的是
物质 甲 乙 丙 丁
构成物质的微粒 ？
反应前的质量（g） 16 64 0 1
T时刻的质量（g） 4 m m m
1 2 3
反应后的质量（g） 0 0 m 37
4
A．4+m=m+m B．每个丙分子由四个原子构成
1 2 3
C．16:64=4：m D．生成丙与丁的物质的量之比为1:2
1
【答案】C
【解析】 A、 反应前后甲、乙的质量减少，为反应物，丁的质量增加，为生成物，丙的质量增加，为生
成物。根据质量守恒定律，反应物的总质量等于生成物的总质量，所以 16+64+0+1=4+m +m+m , 77
1 2 3-m =m+m ， 故A不正确；
1 2 3
B、16+64+0+1=0+0+m +37 , m =44 , 反应前后甲、乙的质量减少，为反应物，丁的质量增加，为生成物，
4 4
丙的质量增加，为生成物，没有化学方程式，不知道个物质的化学计量数，不能确定每个丙分子中原子的
个数，故B不正确；
C、参加反应的物质的质量比相同，(16-0):( 64-0)=(4-0):(m -0) , 则16:64=4:m , 故C正确；
1 1
D、16+64+0+1=0+0+m +37，m=44 , 生成丙与丁的物质的质量之比为(44-0):(37-1)=11:9 , 没有化学方程式，
4 4
不知道个物质的化学计量数，所以生成丙与丁的物质的量之比不能确定，故D不正确；
故选C。
11．（2023·上海嘉定·统考一模）科学家研制出一种新型的催化剂，可以去除装修残留的甲醛（CHO），
2
反应过程的微观示意图如下，说法错误的是
A．分子在化学变化中可再分 B．反应前后分子数目发生改变
C．反应前后原子的数目没有改变 D．生成物均是氧化物
【答案】B
【分析】根据题目信息结合微观示意图可知，反应为甲醛和氧气在催化剂作用下生成二氧化碳和水，化学
方程式为 。
【解析】A、分子在化学变化中可再分，原子不可再分；选项说法正确；
B、由分析可知，反应前后的分子数目均为2，没有发生改变，选项说法错误；
C、化学反应前后原子的种类和数目均不改变，选项说法正确；
D、氧化物是由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物，该反应的生成物为二氧化碳和水，均属于氧
化物，说法正确；
故选B。
【点睛】质量守恒定律的微观解释：化学反应的过程，是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而
生成其他物质（生成物）的过程，在化学反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没
有改变，所以参与反应的各物质质量与生成物各物质的质量是相等的。
12．（2023·上海松江·统考一模）如图是某化学反应前后的微观示意图，说法正确的是A．反应涉及的元素种类有三种 B．参加反应的甲、乙分子个数比是1:4
C．属于化合反应 D．反应前后分子个数不变
【答案】C
【分析】由化学反应前后的微观示意图可知，在反应过程中有1个“”粒子没有参加反应，各物质反应的
微粒数目关系是：
。
【解析】A、根据微观示意图可知，反应中涉及两种原子，即涉及元素的种类两种，错误；
B、根据微观示意图可知，生成的甲、乙分子个数比是 1：3，故B错误；
C、根据微粒示意图可知，该反应的由两种物质生成了一种物质，属于化合反应，正确；
D、根据微观示意图可知，化学反应前后每4个分子生成2个分子，反应前后分子的个数发生了改变，错
误。
故选C。
13．（2023·上海徐汇·统考一模）如图表示某化合物中各元素质量分数，该化合物为
A．NH HCO B．(NH )SO C．CO(NH) D．NH ·H O
4 3 4 2 4 2 2 3 2
【答案】A【分析】该化合物中C、H、O、N元素的原子的个数比为： 。
【解析】A、碳酸氢铵中C、H、O、N元素的原子个数比为：1:5:3:1，符合题意；
B、硫酸铵由N、H、S、O四种元素组成，不含碳元素，不符合题意；
C、尿素中C、H、O、N元素的原子个数比为：1：4：1：2，不符合题意；
D、氨水由N、H、O三种元素组成，不含碳元素，不符合题意。
故选A。
14．（2023·上海金山·统考一模）如图示某化学反应前后的微观示意图，说法正确的是
A．参加反应的两种分子个数比为1:1 B．生成物有3种
C．生成物全部是化合物 D．反应前后元素的化合价不变
【答案】A
【解析】A、由图可知，参加反应的两种分子个数比为：2:2=1:1，选项正确；
B、由图可知，生成物有两种，分别是 和 ，选项错误；
C、由图可知，生成物中其中一种是由两种元素组成的纯净物，属于化合物，其中一种是由同种元素组成
的纯净物，属于单质，选项错误；
D、化合物中元素化合价不是0，单质中元素化合价为0，反应前都是化合物，反应后有单质生成，故该反
应中，一定有元素化合价发生改变，选项错误；
故选A。
15．（2023·上海静安·统考一模）利用催化剂将废气中的二氧化碳转化为燃料X，是实现“碳中和”的路
径之一，该反应的化学方程式为CO＋3H X＋HO，X的化学式为
2 2 2
A．CO B．CH C．CHOH D．C HOH
4 3 2 5
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前C、H、O的原子个数分别为1、
6、2，反应后C、H、O的原子个数分别为0、2、1，所以1个X分子中含有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子，X的化学式为CHOH；
3
故选C。
16．（2023·上海静安·统考一模）若m克水中含n个氢原子，1摩尔任何物质所含的微粒为N ，则N 为
A A
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】若m克水中含n个氢原子，则 ， ，故选D。
17．（2023·上海闵行·校考模拟预测）水垢的主要成分是CaCO 、Mg(OH) ，除去玻璃水杯中水垢的试剂
3 2
最好是
A．双氧水 B．氢氧化钠 C．食盐水 D．盐酸
【答案】D
【解析】A、双氧水是与之氧化物，不能与CaCO 、Mg(OH) 反应，不能除去玻璃水杯中水垢，选项错误；
3 2
B、氢氧化钠是一种碱，不能与CaCO 、Mg(OH) 反应，不能除去玻璃水杯中水垢，选项错误；
3 2
C、食盐水不能与CaCO 、Mg(OH) 反应，不能除去玻璃水杯中水垢，选项错误；
3 2
D、盐酸是一种酸，能与CaCO 、Mg(OH) 反应，能除去玻璃水杯中水垢，选项正确，
3 2
故选D。
18．（2023·上海杨浦·校考二模）实验小组用如图所示装置进行空气中氧气含量测定实验。
①关闭K，打开甲的胶塞，点燃硫粉后迅速塞紧胶塞
②冷却至常温，将胶头滴管中足量NaOH溶液挤入瓶中，振荡，使反应充分
③打开K，观察乙中的现象
下列说法不正确的是
A．①中，硫燃烧呈淡蓝色火焰
B．②中，甲装置内的气压减小最终小于大气压
C．③中，乙中的长导管内液面上升D．甲装置中硫粉换做碳粉，则乙中长导管口可能冒出的气泡比硫偏少
【答案】C
【解析】A.①中硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，能生成一种无色、有刺激性气味，故选项说法正确；
B.②中氢氧化钠溶液挤入瓶中振荡，氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，二氧化硫气体减少，压强减
小，小于大气压强，故选项说法正确；
C.③中打开K，外界大气压大于瓶内气压，乙中的长导管口冒气泡，故选项说法错误；
D.甲装置中硫粉换做碳粉，由于碳不完全燃烧时会生成一氧化碳，则乙中长导管口可能冒出的气泡比硫偏
少，故选项说法正确；
故选C。
19．（2023·上海奉贤·统考一模）与水相关的叙述正确的是
A．自来水生产中用胆矾杀菌消毒
B．为防止水污染应禁止使用农药
C．电解水的化学方程式是2HO 2H+O
2 2 2
D．电解水产生的氢气和氧气的体积比为2：1
【答案】D
【解析】A、明矾溶于水能形成胶状物，可吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，但不能杀菌消毒，与胆矾无
关，该选项叙述不正确；
B、农药能杀死害虫，则不能完全禁止使用农药，该选项叙述不正确；
C、电解水生成氢气和氧气，但该方程式没有标注生成物状态，正确的为 ，该选项
叙述不正确；
D、电解水时，产生的氢气和氧气的体积比为2：1，该选项叙述正确。
故选D。
20．（2023·上海虹口·统考一模）如图所示进行水电解实验，说法正确的是A．a、b两处产生气体的质量比为1：2
B．a处气体体积比b处小说明其溶解度较大
C．液体减少的体积等于生成气体的体积之和
D．可以用燃着的木条检验a、b两处产生的气体
【答案】D
【解析】水电解生成氢气和氧气，由图可知，试管a中与试管b中的气体体积比为1:2，a试管中为氧气，b
试管中为氢气。
A、a试管中为氧气，b试管中为氢气，a、b两处产生气体的体积比为1：2，故选项说法错误；
B、水电解产生的氧气与氢气的体积比为1:2，无法判断两者的溶解度，故选项说法错误；
C、有质量守恒定律可知，液体减少的质量等于生成气体的质量之和，故选项说法错误；
D、a中是氧气，能使燃着的木条燃烧更旺，b中是氢气，氢气与氧气燃烧产生蓝色火焰，故选项说法正确。
故选：D。
21．（2023·上海金山·统考一模）只含有碳酸钙和氧化钙的混合物，测得其中钙元素的质量分数为50%。
取该混合物32g充分煅烧后将剩余固体投入水中，充分反应后生成氢氧化钙的质量为
A．7.4g B．14.8g C．29.6g D．37g
【答案】C
【解析】该混合物中钙元素的质量为：32g×50%=16g，碳酸钙高温煅烧： ，氧化
钙和水反应： ，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，则氢氧
化钙中钙元素的质量与混合物中钙元素的质量相同，故生成氢氧化钙的质量为：
。故选C。
二、多选题
22．（2023·上海静安·统考一模）下图可以表示纯净物的是
A． B． C． D．
【答案】AD
【解析】A、有一种微粒构成，属于纯净物，正确；
B、由两种微粒构成，属于混合物，错误；
C、由两种微粒构成，属于混合物，错误；
D、有一种微粒构成，属于纯净物，正确；
故选AD。
23．（2023·上海虹口·统考一模）下列物质中，含有1mol氧原子的是
A．约6.02×1023个一氧化碳分子
B．122.5g氯酸钾
C．18mL水（密度为1.0g/cm3）
D．32g氧气
【答案】AC
【解析】A、约6.02×1023个一氧化碳分子，则CO的物质的量为1mol，则氧原子物质的量为1mol，故A正
确；
B、氯酸钾的摩尔质量为122.5g/mol，122.5g氯酸钾物质的量为1mol，根据氯酸钾的化学式KClO 可知，
3
氧原子物质的量为3mol，故B错误；
C、水的的摩尔质量为18g/mol。18mL水（密度为1.0g/cm3）即18g水，故水的物质的量为1mol，根据氯
酸钾的化学式HO可知，氧原子物质的量为1mol，故C正确；
2
D、氧气的摩尔质量为32g/mol，32g氧气物质的量为1mol，根据氧气的化学式O 可知，氧原子物质的量
2
为2mol，故D错误；
故选AC。
24．（2023·上海松江·统考一模）取24.5克氯酸钾和一定量二氧化锰混合，加热，收集一瓶氧气后停止实
验，测得剩余固体的质量为m克。下列分析正确的是A．生成氧气质量是（24.5-m）克 B．生成氯化钾质量小于m克
C．二氧化锰质量可能是8.7克 D．m可能是14.9
【答案】BC
【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成氧气的质量为：24.5g+二氧
化锰的质量-剩余固体的质量，故生成氧气的质量大于（24.5-m）克，不符合题意；
B、剩余固体包括反应生成的氯化钾、二氧化锰、以及未反应的氯酸钾（如果氯酸钾未完全反应），故生
成氯化钾质量小于m克，符合题意；
C、根据题给信息，无法计算得出二氧化锰的质量，故二氧化锰的质量可能是8.7g，也可能不是，符合题
意；
D、如果氯酸钾完全反应，生成氯化钾的质量为： ，但是剩余固体中还包括二
氧化锰，故m不可能是14.9，不符合题意。
故选BC。
25．（2023·上海静安·统考一模）下图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中正确的是
A．此方法制氧气的原料来源广泛 B．该分离过程是物理变化
C．说明液氧比液氮沸点低 D．该液体物质是纯净的氧气
【答案】AB
【解析】A、该方法是利用分离液态空气获得氧气，空气来源广泛，符合题意；
B、该分离过程，只是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，符合题意；
C、分离液态空气时，氮气先分离出来，说明液氮比液氧的沸点低，不符合题意；
D、该液体物质是由氧气、稀有气体等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选AB。
26．（2023·上海宝山·一模）用下图装置进行电解水实验，下列说法正确的是A．实验过程中水分子发生了改变
B．实验中若a管内气体为2mL时，b管内气体一定为1mL
C．a管内气体能使带火星木条复燃，b管内气体能燃烧
D．该实验证明了水由氢氧两种元素组成
【答案】AD
【解析】A.该实验是水分子在通电的条件下反应生成氢分子和氧分子，所以该实验过程中水分子发生了改
变，此选项正确；
B.由图可知，a管与b管生成的气体体积比约为2：1，由于氢气比氧气难溶于水，且氧气与电极发生了反
应，所以实验中若a管内气体为2mL时，b管内气体小于1mL，此选项错误；
C.由电解水实验可知，生成的氢气与氧气的体积比约为2：1，由图可知，a管与b管生成的气体体积比约
为2：1，所以a管生成的是氢气，b管生成的是氧气，氢气具有可燃性，能燃烧，所以a管内气体能燃烧；
氧气支持燃烧，所以b管内气体能使带火星木条复燃，此选项错误；
D.水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守
恒定律反应前后元素的种类不变，所以可得水是由氢、氧元素组成的，此选项正确；
故选AD。
27．（2023·上海青浦·统考一模）有关电解水的实验（装置见如图）分析正确的是
A．可以证明水的元素组成B．a试管中产生的气体能使带火星的小木条复燃
C．a、b两支试管中产生的气体的质量比为2：1
D．反应过程中，a试管中产生气泡的速率比b试管快
【答案】AD
【解析】A、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守
恒定律，反应前后元素的种类不变，故可证明水是由氢元素和氧元素组成的，故A正确；
B、电解水实验中，根据正氧负氢，由图可知，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，氢气具有可燃性，
可以燃烧，氢气不能使带火星的木条复燃，故B错误；
C、电解水实验中，根据正氧负氢、氧一氢二，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，b管与电源的正极
相连，产生的是氧气，a、b两支试管中产生的气体的体积比为2：1，故C错误；
D、a管与电源的负极相连，产生的是氢气，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，a、b两支试管中产生
的气体的体积比为2：1，故反应过程中，a试管中产生气泡的速率比b试管快，故D正确；
故选AD。
