9. 《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程,如下图所示为该过程中某反应的示意图(其中分别代表不同元素的原子)。则粒子$X$中【】

本题可根据化学反应前后原子的种类和数目不变来分析粒子$X$的组成。
- **步骤一：分析化学反应前后原子的种类和数目
根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。
反应前有$1$个${●}$原子和$X$；反应后有$1$个${●}$原子、$1$个${○}$原子和$2$个${○}$原子（构成${○○}$分子）以及$1$个${○}$原子（与${●}$原子构成分子）。

- **步骤二：确定粒子$X$的组成
反应后比反应前多了$1$个${○}$原子和$1$个${○}$原子，所以粒子$X$中一定含有${○}$和${○}$，即一定含有${○}$和${○}$。

对各选项进行分析：
选项A：只含有${○}$，不符合分析结果，**A错误**。
选项B：一定含有${○}$和${○}$，符合分析结果，**B正确**。
选项C：一定含有${●}$和${○}$，反应前已经有$1$个${●}$原子，所以$X$中不含${●}$，**C错误**。
选项D：一定含有${●}$、${○}$和${○}$，$X$中不含${●}$，**D错误**。
综上，答案选$\boldsymbol {B}$ 。

10. 硝酸可发生的化学反应为${4HNO_{3} \xlongequal{光照} 4NO_{2}↑ + 2H_{2}O + X ↑}$,根据所给的化学方程式回答下列问题。
(1) 反应的基本类型属于反应。
(2) $X$的化学式为,推断的依据为
(3) 保存硝酸时的注意事项为。

(1)分解
(2)$O_{2}$；质量守恒定律
(3)避光、密封（或放在棕色试剂瓶中，阴凉处等合理答案）

(1) 该反应由一种物质生成三种物质，符合分解反应的特征。
(2) 根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前有4个H、4个N、12个O，反应后有4个H、4个N、12 + （需补足X中O以外多出的O原子对应的数量，经计算X不含O等其他原子情况）12个O原反应式分析应补2个O（总氧原子数反应前后一致时），实际是反应前4HNO₃含12个O，反应后4NO₂含8个O，2H₂O含2个O，共10个O，所以X含2个O，X为O₂，化学式为$O_{2}$。
(3) 因为硝酸见光易分解，所以要避光保存，一般保存在棕色瓶中且放在阴凉处。

11. 实现“双碳”目标是我国高质量发展的必然要求。二氧化碳转化为甲醇${(CH_{4}O)}$是减碳的一个研究方向,其中一条转化路径的微观示意图如下：
○ 表示氢原子
● 表示氧原子
○● 表示碳原子

(1) 甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为。
(2) 该微观反应过程中出现了种氧化物。
(3) 该反应的化学方程式为
(4) 反应生成丙和丁的质量比为(填最简整数比)。

(1)1:4:1 (2)2 (3)CO₂ + 3H₂ $\xlongequal[一定条件]{催化剂}$ CH₄O + H₂O (4)16:9

(1)甲醇化学式为CH₄O，碳、氢、氧原子个数比为1:4:1。
(2)反应中物质有CO₂（氧化物）、H₂（单质）、CH₄O（非氧化物）、H₂O（氧化物），共2种氧化物。
(3)反应物为CO₂和H₂，生成物为CH₄O和H₂O，配平后方程式为CO₂ + 3H₂ $\xlongequal[一定条件]{催化剂}$ CH₄O + H₂O。
(4)丙(CH₄O)相对分子质量32，丁(H₂O)相对分子质量18，质量比32:18=16:9。

12. 水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。1800年英国化学家尼科尔森利用伏打电池对水进行通电,发现两极上都有气体逸出。实验室常用如图装置进行模拟,该反应的微观示意图如下：

{H_{2}O} {H_{2}} {O_{2}}
(1) 电解水的化学方程式：${2H_{2}O \xlongequal{通电}}$↑ + ↑。

(2) 管$a与管b$中产生气体的体积比约为,质量比为。
(3) 通过对该实验气体产物的检验及分析,得出结论：；得出此结论的依据是。
(4) 根据电解水的化学方程式,在小组内交流讨论化学方程式的读法：
① 宏观：在条件下生成。(“质”的读法)
② 每份质量的水在通电条件下生成$4$份质量的氢气和份质量的氧气。(“量”的读法)

(1)$2\mathrm{H}_{2}$；$\mathrm{O}_{2}$
(2)$2:1$；$1:8$
(3)水是由氢元素和氧元素组成的；质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变）
(4)①水；通电；氢气和氧气
②$36$；$32$

(1) 电解水生成氢气和氧气，化学方程式为$2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{通电}2\mathrm{H}_{2}\uparrow +\mathrm{O}_{2}\uparrow$，故填$2\mathrm{H}_{2}$；$\mathrm{O}_{2}$。
(2) 由图可知，电极M连接电源负极，产生氢气，电极N连接电源正极，产生氧气，管a与电极M相连，管b与电极N相连，所以管a产生氢气，管b产生氧气，氢气和氧气的体积比约为$2:1$；质量比为$(2×2):32 = 1:8$，故填$2:1$；$1:8$。
(3) 电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，得出水是由氢元素和氧元素组成的结论，故填水是由氢元素和氧元素组成的；质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变）。
(4) ① 宏观上，化学方程式读作水在通电条件下生成氢气和氧气，故填水；通电；氢气和氧气。
② 水的相对分子质量为$18$，$2$个水分子的相对分子质量总和为$2×18 = 36$，氧气的相对分子质量为$32$，所以每$36$份质量的水在通电条件下生成$4$份质量的氢气和$32$份质量的氧气，故填$36$；$32$。