Question

20．请应用质量守恒定律的有关知识，完成下列各题．
（1）硅（Si ）是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料．生产硅的化学反应为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2X↑．则X 的化学式为CO．
（2）过氧化钙（CaO₂）常用于鱼池供氧剂，它与水反应，生成氧气和氢氧化钙，该反应的化学方程式为2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
（3）在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物W，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．

物   质	氧  气	二氧化碳	水蒸气	W
反应前质量/g	50	1	1	23
反应后质量/g	2	45	28	x

①X的数值为0．
反应物是W、氧气．  分别反应了23、48克
生成物是二氧化碳、水．   分别生成了44、27克
②W中含有的元素是C、O、H．分别为12、3、8克
③W的化学式为C₂H₆O
（4）如图是工业上制备氢气的微观示意图，其中不同的“球”代表不同的原子．下列说法不正确的是AC（填字母序号）．

A．反应前后，分子个数不变
B．反应前后，原子的种类、数目不变
C．该反应中共涉及两种单质和三种化合物
D．该反应中参加反应的两种分子的个数比为1：1．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，结合“化学反应为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2X↑”，进行分析解答；
（2）根据“过氧化钙（CaO₂）常用于鱼池供氧剂，它与水反应，生成氧气和氢氧化钙”，推测反应物、生成物，书写化学方程式．
（3）化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和；质量减少的为反应物，质量增加的为生成物；化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
（4）根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式．根据反应的微观示意图，反应前2个化合物的分子、反应后1个化合物分子和3个单质分子，反应前后的6个分子中共含有3种原子、4种分子．

解答 解：（1）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，结合“化学反应为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2X↑”，推断出X的化学式为：CO；
（2）根据“过氧化钙（CaO₂）常用于鱼池供氧剂，它与水反应，生成氧气和氢氧化钙”，推测反应物为CaO₂和水、生成物为氧气和氢氧化钙，选用观察法，配平化学方程式为：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（3）根据质量守恒定律和表格中的数据可知：50+1+1+23=2+45+28+x，解得x=0．W在空气中完全燃烧的化学方程式表示为：W+O₂→CO₂+H₂O，参加反应的W和氧气质量分别为：23g、48g；生成二氧化碳和水的质量分别为44g、27g；
根据二氧化碳中的碳元素的质量为：（45-2）g×$\frac{12}{44}$=12g，水中的氢元素的质量为：（28-1）g×$\frac{2}{18}$=3g，则12g+3g＜23g，故推测W中含有的元素是C、O、H，分别为12g、3g、8g；原子个数比为：$\frac{12g}{12}：\frac{3g}{1}：\frac{8g}{16}$=2：6：1，故化学式为：C₂H₆O．
（4）A、反应前后，分子个数由2变为4，发生了变化，故A错误；
B、化学反应前后遵守质量守恒定律，故反应前后原子种类、数目、质量均不变，故B正确；
C、由图可知，反应前2个化合物的分子、反应后1个化合物分子和3个单质分子，故分子个数、分子种类发生了改变；该反应中共涉及一种单质和三种化合物，故C错误；
D、该反应中参加反应的两种分子的个数比为1：1，故D正确．
故答案为：
（1）CO；
（2）2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（3）①0；W、氧气，23、48；二氧化碳、水，44、27；
②C、O、H；12、3、8；
③C₂H₆O；
（4）AC．

点评 配平、书写化学方程式时要遵循质量守恒定律，要把反应物和生成物的化学式书写正确；要掌握物质的分类方法；只有这样才能对问题做出正确的判断．