專題十 微觀示意圖題（解析版）

專題十微觀示意圖【知識歸納】此類題目涉及的知識點包括物質(zhì)的分類、化學(xué)式、質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式的書寫與配平、化學(xué)反應(yīng)的基本類型等。一、物質(zhì)的分類1.混合物和純凈物（1）純凈物定義：只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物混合物定義：兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)（2)混合物特點：組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它們各自保持著原來的性質(zhì)，如：空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等。純凈物特點：純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是，絕對純凈的物質(zhì)是沒有的如：能用化學(xué)式表示的所有物質(zhì)、冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物。2.單質(zhì)、化合物、氧化物(1)單質(zhì):由同種元素組成的純凈物。例:氫氣、氧氣、紅磷等。(2)化合物:由不同種元素組成的純凈物。例:水、高錳酸鉀等。(3)氧化物:由兩種元素組成，且含有氧元素的純凈物。例:二氧化硫、氧化鐵等?！军c撥】(1)單質(zhì)、化合物前提必須是純凈物，即劃分單質(zhì)、化合物的標準是根據(jù)純凈物的組成元素的種類來劃分的。若只含一種元素的純凈物就屬于單質(zhì)；若含有幾種元素的純凈物就屬于化合物。(2)含有氧元素的不一定是氧化物，如氧氣、高錳酸鉀等均含有氧元素，但不屬于氧化物。3.物質(zhì)分類的步驟(1)根據(jù)物質(zhì)種類分為純凈物與混合物。(2)寫出純凈物的化學(xué)符號。(3)根據(jù)元素種類將純凈物分為單質(zhì)與化合物。(4)在化合物中根據(jù)氧化物的概念找出氧化物。二、化學(xué)式1.化學(xué)式的定義：用元素符號和數(shù)字的組合表示物質(zhì)組成的式，叫做化學(xué)式?！军c撥】純凈物的組成是固定不變的,所以只有純凈物才可以用化學(xué)式表示；混合物的組成不固定,所以沒有化學(xué)式。2.化學(xué)式的意義：分類意義實例（以H2O為例）宏觀①表示一種物質(zhì)

水②表示該物質(zhì)的元素組成水是由氫、氧兩種元素組成的微觀③表示物質(zhì)的一個分

一個水分④表示物質(zhì)的分構(gòu)成

一個水分是由兩個氫原和一個氧原構(gòu)成的⑤表示組成物質(zhì)的各種元素的原個數(shù)比水分中H、O原的個數(shù)比為2:13.化學(xué)式相關(guān)數(shù)字的意義(1)化學(xué)式前面的數(shù)字表示粒(原、分)數(shù)目。(2)離符號前面的數(shù)字表示離的數(shù)目。(3)化學(xué)式右下角的數(shù)字表示一個某粒中某原或原團的數(shù)目。(4)離符號右上角的數(shù)字表示該離所帶電荷數(shù)。(5)元素符號(原團)正上方的數(shù)字表示該元素(原團)的化合價。【點撥】化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)可變，化學(xué)式中各元素符號右下角的數(shù)字不能變。4.化學(xué)式的寫法：（1）由原構(gòu)成的金屬、稀有氣體及固態(tài)非金屬單質(zhì)，通常用元素符號表示它們的化學(xué)式。例如：鐵（Fe）、汞（Hg）、氦氣（He）、碳（C）、硫（S）、磷（P）等。（2）常見氣體非金屬單質(zhì)的分由兩個原構(gòu)成，在元素符號右下角加數(shù)字“2”表示它們的化學(xué)式，例如：氧氣（O2）、氫氣（H2）、氮氣（N2）、氯氣（Cl2）等。（3）化合物化學(xué)式的書寫：一般情況下，正價前負價后,交叉約簡定個數(shù),即【點撥】（1）并非所有化合物的化學(xué)式都是正價元素寫在左邊、負價元素寫在右邊，如CH4、NH3等另外,H2O2、C2H4等不能用上述方法書寫。（2）一般正價元素在前、負價元素在后，每種元素的原數(shù)目寫在元素符號右下角。（3）化學(xué)式中原（或原團）個數(shù)比一般是最簡整數(shù)比。（4）化合物中元素正、負化合價的代數(shù)和一定等于0。（5）化學(xué)式中原團的個數(shù)≥2時，原團必須加“（）”，表示原團個數(shù)的數(shù)字應(yīng)標在“（）”的右下方；個數(shù)為1時，原團不加“（）”，“1”省略不寫。三、質(zhì)量守恒定律1.化學(xué)反應(yīng)的過程：參加反應(yīng)的各物質(zhì)分分裂成原，原再重新組合生成新分的過程。2.化學(xué)反應(yīng)前后，原的種類沒有改變，原的數(shù)目沒有增減，原的質(zhì)量也沒有改變，所以物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)前后是不變的。3.適用范圍：一切化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律，不能用來解釋物理變化。四、化學(xué)方程式的書寫和配平1.定義：用化學(xué)式來表示化學(xué)反應(yīng)的式叫做化學(xué)方程式。2.書寫原則：（1）遵守質(zhì)量守恒定律；（2）符合客觀事實。3.書寫步驟：⑴寫：根據(jù)事實寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，中間用短橫線相連；⑵配：配平化學(xué)方程式；⑶等：將短橫線改為等號；⑷標：標明反應(yīng)條件以及生成物的狀態(tài)“↑”或“↓”；⑸查：檢查化學(xué)式是否寫錯、是否配平、條件和生成物狀態(tài)是否標了、標了是否恰當。4.書寫注意的地方：（1）化學(xué)式不能寫錯；（2）↑、↓只能標在生成物上，并且反應(yīng)物有氣體或固體時，不能再標↑、↓；（3）配平（配平時右下角的數(shù)字不能改動），最小公倍數(shù)法，奇數(shù)配偶數(shù)法，定一法；（4）反應(yīng)條件不能漏，加熱條件用▲；5.意義：（1）表明反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件；（2）表明各個反應(yīng)物、生成物之間的粒數(shù)目比；（3）表明各個反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量比（相對質(zhì)量=化學(xué)式量乘以系數(shù)）；6.讀法：以C+O2CO2為例。（1）宏觀：碳和氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳；（2）微觀：每1個碳原和1個氧分在點燃的條件下反應(yīng)生成1個二氧化碳分。（3）質(zhì)量：每12份質(zhì)量的碳和32份質(zhì)量的氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成44份質(zhì)量的二氧化碳。（4）注意事項：“+”讀作“和”；“=”讀作“反應(yīng)生成”。具體題型分為三種：一、判斷物質(zhì)的化學(xué)式及類別1.化學(xué)式書寫:首先明確每個"球”代表的原種類及對應(yīng)原個數(shù)，再據(jù)此寫出化學(xué)式，如①為C5H4(若分中含有C、H、O原一般按C、H、O的順序排列)2.物質(zhì)分類的判斷:由不同種分構(gòu)成的物質(zhì)是混合物，如②；由同種分構(gòu)成的是純凈物，如③和④；在純凈物中，由同種原構(gòu)成的分是單質(zhì)，如③，由不同種原構(gòu)成的分是化合物，如④；若化合物的分由兩種原構(gòu)成，其中一種是氧原，則是氧化物。二、根據(jù)模型寫化學(xué)方程式井判斷反應(yīng)類解釋質(zhì)量守恒定律1.根據(jù)模型圖寫化學(xué)方程式:（1）去除不參加反應(yīng)的粒，即等個數(shù)消掉反應(yīng)前后一樣的粒(如圖①所示)；（2）寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式；（3）配平，標注條件及狀態(tài)；（4）根據(jù)化學(xué)方程式判斷反應(yīng)類型，如①是分解反應(yīng)，②是置換反應(yīng)。2.從微觀角度解釋質(zhì)量守恒定律:（1）反應(yīng)前后原種類、數(shù)目一定不變；（2）反應(yīng)前后分的種類一定變，分數(shù)目可能變；（3）化學(xué)變化中分可以再分，原不能再分等。三、判斷是物理變化還是化學(xué)變化1.變化前后分的種類不變,只是分之間的間隔發(fā)生了改變的是物理變化，如①；2.變化前后分的種類發(fā)生了改變，屬于化學(xué)變化，如②?！緦ｎ}突破】基礎(chǔ)性習(xí)題：1.如圖是某化學(xué)反應(yīng)前后的微觀示意圖，下列說法不正確的是（）A．該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)B．生成的甲、乙分個數(shù)比是1：4C．該反應(yīng)前后原個數(shù)不變D．該反應(yīng)的生成物都是單質(zhì)【解析】由化學(xué)反應(yīng)前后的微觀示意圖可知，各物質(zhì)反應(yīng)的微粒數(shù)目關(guān)系是：A.該反應(yīng)由一種物質(zhì)生成了兩種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)，故A正確；B.由上圖可知，生成的甲、乙分個數(shù)比是1：3，故B錯誤；C.由微粒的變化可知，該反應(yīng)前后原個數(shù)不變，故C正確；D.由微粒的構(gòu)成可知，該反應(yīng)的生成物的分都是有同種的原構(gòu)成的，都是單質(zhì)，故D正確?！敬鸢浮緽2.厲害了，我的國!我國航天技術(shù)迅猛發(fā)展，“天舟一號”與在軌運行的“天宮二號”空間實驗室首次成功交會對接，有力推動了我國空間站建設(shè)的進程?？臻g站里的O2源自電解水，所得H2與CO2反應(yīng)生成H2O和CH4，該反應(yīng)的微觀示意圖如下。依據(jù)圖示，下列敘述錯誤的是(

)A.反應(yīng)前后分種類不變

B.原可以構(gòu)成分C.反應(yīng)中分可以再分

D.反應(yīng)前后原種類不變【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式判斷氫分與二氧化碳分反應(yīng)生成水分和甲烷分，反應(yīng)前后分的種類發(fā)生改變；化學(xué)變化中，分可以分成原，原不可再分，但可以重新組合形成新的分；化學(xué)反應(yīng)前后原質(zhì)量、種類和數(shù)目不變?！敬鸢浮緼3.如圖是某反應(yīng)的微觀示意圖。下列說法不正確的是（）A.反應(yīng)后硫元素化合價升高 B.生成物均為氧化物 C.反應(yīng)后分總數(shù)減少 D.參加反應(yīng)的甲、乙分個數(shù)比為1:2【解析】點燃由微觀反應(yīng)示意圖可知，該反應(yīng)是由硫化氫與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成二氧化硫和水，方程式為：2H2S+3O2=====2SO2+2H2O。點燃A．由方程式和化合價原則可知，硫元素由﹣2價變?yōu)?4價，反應(yīng)后硫元素化合價升高，故正確；B．生成物是二氧化硫和水，均為氧化物，故正確；C．由化學(xué)方程式可知，每5個分變化成了4個分，反應(yīng)后分總數(shù)減少，故正確；D．由化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的甲、乙分個數(shù)比為2：3，故不正確?！敬鸢浮緿4.如圖所示是化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)B.生成物丙由2個氫原和1個氧原構(gòu)成C.生成物丁中碳和氧元素的質(zhì)量比為1:2D.參加反應(yīng)的甲和乙的分個數(shù)比為2:7【解析】A.根據(jù)微觀示意圖判斷該反應(yīng)的方程式：2C2H6+7O26H2O+4CO2。生成物是兩種化合物，該反應(yīng)不屬于分解反應(yīng)，故A錯誤；B.生成物丙為H2O，水由水分構(gòu)成，一個水分由2個氫原和1個氧原構(gòu)成，故B錯誤；C.生成物丁為CO2中碳和氧元素的質(zhì)量比為12×1:16×2=3:8，故C錯誤；D.參加反應(yīng)的甲和乙的分個數(shù)比為2:7。故選D?！敬鸢浮緿5.如圖是某反應(yīng)的微觀示意圖，其中○表示X原，●表示Y原。下列說法正確的是（）A．反應(yīng)物由原直接構(gòu)成B．生成物是混合物C．用符號表示為2XD．反應(yīng)中不發(fā)生變化的原有兩種【解析】由反應(yīng)的微觀示意圖可知：A.由反應(yīng)的微觀示意圖可知：參加反應(yīng)的反應(yīng)物是由分直接構(gòu)成，故錯誤；B.生成物是由不同種原構(gòu)成一種分，屬于純凈物，故錯誤；C.是由兩個原構(gòu)成的一個分，用符號表示為X2，故錯誤；D.從圖示可以看出反應(yīng)前后原的種類沒有變化，故正確?！敬鸢浮緿6.最近，我國科學(xué)家成功合成新型催化劑，將CO2高效轉(zhuǎn)化為甲醇（CH3OH）。這不僅可以緩解碳排放引起的溫室效應(yīng)，還將成為理想的能源補充形式。該化學(xué)反應(yīng)的微觀過程如下圖所示。下列說法正確的是（

）A.該反應(yīng)中四種物質(zhì)均為化合物

B.反應(yīng)前后H元素的化合價不變C.參加反應(yīng)的甲、乙分個數(shù)比為1:3

D.反應(yīng)前后原數(shù)目發(fā)生改變【解析】A.四種物質(zhì)中乙為單質(zhì)，故A錯；B.反應(yīng)前H元素集中在H2中，其化合價為零，反應(yīng)后，其化合價為+1價，故B錯；C.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2

+3H2

CH3OH+H2O，參加反應(yīng)的甲、乙分個數(shù)比為1:3，故C正確；D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原的種類、數(shù)目和質(zhì)量不變，故D錯。

【答案】C7.隨著科學(xué)的發(fā)展，新能源的開發(fā)不斷取得突破。清華大學(xué)研究人員成功研制出一種納米纖維催化劑，可將二氧化碳轉(zhuǎn)化成液體燃料甲醇，其微觀示意圖如下圖（圖中的微粒恰好完全反應(yīng)）所示。請根據(jù)微觀示意圖回答以下問題。（1）丁的化學(xué)式為______，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。（2）下列說法正確的是____（填寫字母序號）。A．反應(yīng)前后原數(shù)目發(fā)生改變B．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)C．甲是單質(zhì)，乙、丙、丁均為化合物D．該反應(yīng)體現(xiàn)了無機物在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為有機物【解析】（1）由上述反應(yīng)可知，丁的化學(xué)式為H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2+CO2CH4O+H2O(或3H2+COCH3OH+H2O)；（2）A.由上述反應(yīng)可知，化學(xué)反應(yīng)前后原數(shù)目沒有發(fā)生改變，錯誤；B.由上述反應(yīng)可知，該反應(yīng)不屬于復(fù)分解反應(yīng)，錯誤；C.由微粒的構(gòu)成可知，甲是單質(zhì)，乙、丙、丁均為化合物，錯誤；D.由上述反應(yīng)物質(zhì)的變化可知，該反應(yīng)體現(xiàn)了無機物可以轉(zhuǎn)化為有機物，正確?！敬鸢浮?1)H2O；3H2+CO2CH4O+H2O(或3H2+COCH3OH+H2O)；(2)CD8.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是構(gòu)成物質(zhì)分的原重新進行組合，形成新分的過程。如圖是在密閉容器中某化學(xué)反應(yīng)過程的微觀示意圖。據(jù)圖回答（1）參加反應(yīng)的“”與“”的分個數(shù)比為

；（2）該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是

?！窘馕觥浚?）由微粒的變化可知，有兩個分未參加反應(yīng)，參加反應(yīng)的“”與“”的分個數(shù)比為2：1；（2）該反應(yīng)由兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì)，基本反應(yīng)類型是化合反應(yīng)?！敬鸢浮浚?）2：1；（2）化合反應(yīng)。拓展性習(xí)題：1.某反應(yīng)的微觀示意圖（不同的球代表不同的原）如圖所示。下列說法不正確的是（）A．該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)B．反應(yīng)前后原數(shù)目沒有變化C．反應(yīng)前后各元素化合價均不變D．反應(yīng)前后元素種類不變【解析】A.該反應(yīng)是由兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)，故說法正確；B.根據(jù)質(zhì)量守恒定律觀察微觀示意圖可知，化學(xué)反應(yīng)前后原的種類、數(shù)目都不變，故說法正確；C.由反應(yīng)的微觀示意圖，組成單質(zhì)的元素在反應(yīng)后與其他元素組成了化合物，元素的化合價一定發(fā)生了變化，故說法錯誤；D.由微粒的變化可知，化學(xué)反應(yīng)前后原的種類不變，元素的種類也不變，故說法正確；【答案】C2.我國科研人員將二氧化碳高效合成為可供微生物直接利用的物質(zhì)X，合成過程中主要物質(zhì)向轉(zhuǎn)化的微現(xiàn)示意圖如下，下列說法錯誤的是（）A．催化劑提高了合成效率 B．X的化學(xué)式為CH2OC．CO2合成的過程中伴隨能量變化 D．一定有含氫元素的物質(zhì)參與合成反應(yīng)【解析】A.根據(jù)題意可知，催化劑能提高合成效率，故選項說法正確；B.根據(jù)微觀示意圖可知，X的化學(xué)式為C2H4O2，故選項說法錯誤；C.CO2合成的過程中有新物質(zhì)生成，伴隨能量變化，故選項說法正確；D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，該反應(yīng)中生成物只有一種且含有氫元素，因此一定有含氫元素的物質(zhì)參與合成反應(yīng)，故選項說法正確?！敬鸢浮緽3.4月29日《科技日報》報道“我國科學(xué)家實現(xiàn)二氧化碳到葡萄糖和油脂的“人工合成”，合成過程中的一個反應(yīng)微觀示意圖如下，有關(guān)說法正確的是（）A．反應(yīng)前后分的種類不變B．反應(yīng)前后共有三種氧化物C．丙物質(zhì)由8個原構(gòu)成D．反應(yīng)中甲和丁的分個數(shù)比是2∶1【解析】根據(jù)題意反應(yīng)的方程式是：。A.化學(xué)變化會產(chǎn)生新物質(zhì)，則反應(yīng)前后分的種類一定改變，錯誤；B.氧化物是兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物；反應(yīng)前后有CO、H2O兩種氧化物；錯誤；C.根據(jù)微觀示意圖，丙物質(zhì)的化學(xué)式是C2H4O2，則一個丙分中含有8個原；錯誤；D.根據(jù)方程式，甲是CO，丁是氧氣，則反應(yīng)中甲和丁的分個數(shù)比是2∶1，正確?！敬鸢浮緿4.中國科學(xué)院首創(chuàng)室溫制氫方案，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+H2OH2+CO2B．該反應(yīng)前后分數(shù)目不變C．該反應(yīng)前后氫元素的化合價不變D．反應(yīng)物CO和H2O都是氧化物【解析】根據(jù)微觀反應(yīng)示意圖的信息書寫化學(xué)方程式，然后結(jié)合化學(xué)方程式以及選項內(nèi)容進行分析解答。由微觀反應(yīng)示意圖可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是，不符合題意；B.由化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)前后分數(shù)目不變，不符合題意；C.在反應(yīng)物水中，氫元素顯+1價，在生成物氫氣中，氫元素的化合價為零，因此反應(yīng)前后氫元素的化合價發(fā)生了改變，符合題意；D.氧化物是由兩種元素組成的，且其中一種元素是氧元素的化合物，因此反應(yīng)物CO和H2O都是氧化物，正確，不符合題意?！敬鸢浮緾5.化學(xué)反應(yīng)是在微觀粒間進行的。結(jié)合下圖，下列說法正確的是（）A．該反應(yīng)為化合反應(yīng) B．該反應(yīng)過程中原數(shù)目減少C．甲既是氧化物又是化合物 D．乙從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)化學(xué)性質(zhì)改變【解析】根據(jù)微觀反應(yīng)圖可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；甲是一氧化氮，乙是水。A.化合反應(yīng)是由多種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，該反應(yīng)中生成物是兩種，不符合化合反應(yīng)中多變一的原則，不是化合反應(yīng)，故A錯誤；B.根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原的種類和數(shù)目保持不變，故B錯誤；C.氧化物是由兩種元素組成，且其中一種為氧元素的化合物，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正確；D.由上分析可知，乙是水，從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)沒有新物質(zhì)的生成，發(fā)生的是物理變化，化學(xué)性質(zhì)不改變，故D錯誤；【答案】C6.甲醛(CH2O)是一種有毒氣體，房屋裝修時部分建材釋放出的甲醛嚴重影響人體健康?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，使用特殊的催化劑可高效地促進甲醛的轉(zhuǎn)化，從而降低甲醛的危害。其反應(yīng)過程的微觀示意圖如下，下列說法不正確的是（）A．參加反應(yīng)的兩種物質(zhì)的微粒個數(shù)比為1：2B．該反應(yīng)一定有元素的化合價發(fā)生變化C．反應(yīng)前后原的種類、數(shù)目不變D．反應(yīng)前后分的種類改變【解