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7.拉瓦锡为揭示水的组成,将水蒸气通过烧红的铁管,发生反应:$3Fe + 4H_2O(气)\stackrel{高温}{=\!=\!=}X + 4H_2$,则X的化学式为
【 】
A.$\ce{FeO}$
B.$\ce{Fe_2O_3}$
C.$\ce{Fe_3O_4}$
D.$\ce{Fe(OH)_3}$
【 】
A.$\ce{FeO}$
B.$\ce{Fe_2O_3}$
C.$\ce{Fe_3O_4}$
D.$\ce{Fe(OH)_3}$
答案
C
解析
【分析】本题可根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，通过对比反应前后各原子的数目，推导未知物X的化学式，核心是利用原子守恒的方法解题。
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应物中：Fe原子数目为3，H原子数目为$4×2=8$，O原子数目为4；生成物中已知的是$4H_2$，含H原子数目为$4×2=8$，不含Fe和O原子。因此X中应含有3个Fe原子和4个O原子，即X的化学式为$\ce{Fe_3O_4}$。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律、化学式的推断
【点评】本题考查质量守恒定律的应用，是化学中推导未知物质化学式的基础题型，需熟练掌握原子守恒的解题思路。
【难度系数】0.5
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应物中：Fe原子数目为3，H原子数目为$4×2=8$，O原子数目为4；生成物中已知的是$4H_2$，含H原子数目为$4×2=8$，不含Fe和O原子。因此X中应含有3个Fe原子和4个O原子，即X的化学式为$\ce{Fe_3O_4}$。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律、化学式的推断
【点评】本题考查质量守恒定律的应用，是化学中推导未知物质化学式的基础题型，需熟练掌握原子守恒的解题思路。
【难度系数】0.5
8.某反应的微观示意图如下图所示，该反应可用于汽车尾气处理。下列说法正确的是
【 】
A.图中的单质为氧气
B.反应的产物均为无毒物质
C.反应前后元素的化合价均无变化
D.反应的化学方程式为$\ce{NH_{3} + NO\xlongequal{一定条件} N_{2} + H_{2}O}$
【 】
A.图中的单质为氧气
B.反应的产物均为无毒物质
C.反应前后元素的化合价均无变化
D.反应的化学方程式为$\ce{NH_{3} + NO\xlongequal{一定条件} N_{2} + H_{2}O}$
答案
B
解析
【分析】首先根据微观示意图的图例明确各原子对应的元素：○为氢原子，●为氧原子，灰球为氮原子。据此确定反应物和生成物的化学式，配平反应的化学方程式，再逐一分析各选项的正误，得出正确答案。
【解析】根据微观示意图，反应物为$\ce{NH_{3}}$和$\ce{NO}$，生成物为$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后反应的化学方程式为$\ce{4NH_{3} + 6NO\xlongequal{一定条件} 5N_{2} + 6H_{2}O}$。对选项分析如下：
A选项：图中的单质是由氮原子构成的$\ce{N_{2}}$，不是氧气，错误；
B选项：反应产物为$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，氮气无毒，水也无毒，均为无毒物质，正确；
C选项：反应前$\ce{NH_{3}}$中氮元素为$-3$价，$\ce{NO}$中氮元素为$+2$价，反应后$\ce{N_{2}}$中氮元素为$0$价，氮元素化合价发生变化，错误；
D选项：给出的化学方程式未配平，正确的化学方程式应为$\ce{4NH_{3} + 6NO\xlongequal{一定条件} 5N_{2} + 6H_{2}O}$，错误。
【答案】B
【知识点】微观示意图、化学方程式书写、化合价、物质性质
【点评】本题结合汽车尾气处理的反应，通过微观示意图考查化学反应的相关知识，需先根据图例确定物质构成，配平化学方程式，再结合物质性质、化合价变化等分析选项，是初中化学常见题型。
【难度系数】0.5
【解析】根据微观示意图，反应物为$\ce{NH_{3}}$和$\ce{NO}$，生成物为$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后反应的化学方程式为$\ce{4NH_{3} + 6NO\xlongequal{一定条件} 5N_{2} + 6H_{2}O}$。对选项分析如下：
A选项：图中的单质是由氮原子构成的$\ce{N_{2}}$，不是氧气，错误；
B选项：反应产物为$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，氮气无毒，水也无毒，均为无毒物质，正确；
C选项：反应前$\ce{NH_{3}}$中氮元素为$-3$价，$\ce{NO}$中氮元素为$+2$价，反应后$\ce{N_{2}}$中氮元素为$0$价，氮元素化合价发生变化，错误；
D选项：给出的化学方程式未配平，正确的化学方程式应为$\ce{4NH_{3} + 6NO\xlongequal{一定条件} 5N_{2} + 6H_{2}O}$，错误。
【答案】B
【知识点】微观示意图、化学方程式书写、化合价、物质性质
【点评】本题结合汽车尾气处理的反应，通过微观示意图考查化学反应的相关知识，需先根据图例确定物质构成，配平化学方程式，再结合物质性质、化合价变化等分析选项，是初中化学常见题型。
【难度系数】0.5
9. 常温下,氯气($\ce{Cl_{2}}$)是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大的有毒气体,常用于自来水消毒,原因是氯气能与水反应生成次氯酸($\ce{HClO}$)和氯化氢,其中次氯酸能杀菌消毒。次氯酸不稳定,见光易分解成氯化氢和一种单质气体。
(1)写出氯气与水反应的化学方程式:
(2)写出次氯酸分解的化学方程式:
(1)写出氯气与水反应的化学方程式:
$\ce{Cl_{2} + H_{2}O = HCl + HClO}$
。(2)写出次氯酸分解的化学方程式:
$\ce{2HClO\xlongequal{光照} 2HCl + O_{2}\uparrow}$
。答案
(1) $\ce{Cl_{2} + H_{2}O = HCl + HClO}$
(2) $\ce{2HClO\xlongequal{光照} 2HCl + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{2HClO\xlongequal{光照} 2HCl + O_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
要书写化学方程式，需先明确反应物、生成物，再依据质量守恒定律配平，同时注明反应条件和气体符号等。(1)氯气与水反应，反应物为$\ce{Cl_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，结合题目信息生成物为$\ce{HCl}$和$\ce{HClO}$，直接配平即可；(2)次氯酸分解，反应物为$\ce{HClO}$，根据质量守恒，分解生成的单质气体含$\ce{O}$元素，故为$\ce{O_{2}}$，再配平并注明光照条件。
【解析】
(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，根据原子守恒，反应的化学方程式为：$\ce{Cl_{2} + H_{2}O = HCl + HClO}$；
(2)次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气，根据原子守恒配平，反应条件为光照，化学方程式为：$\ce{2HClO\xlongequal{光照} 2HCl + O_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{Cl_{2} + H_{2}O = HCl + HClO}$；(2) $\ce{2HClO\xlongequal{光照} 2HCl + O_{2}\uparrow}$
【知识点】
化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题考查常见反应的化学方程式书写，需准确记忆反应物、生成物及反应条件，利用质量守恒定律配平，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.7
要书写化学方程式，需先明确反应物、生成物，再依据质量守恒定律配平，同时注明反应条件和气体符号等。(1)氯气与水反应，反应物为$\ce{Cl_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，结合题目信息生成物为$\ce{HCl}$和$\ce{HClO}$，直接配平即可；(2)次氯酸分解，反应物为$\ce{HClO}$，根据质量守恒，分解生成的单质气体含$\ce{O}$元素，故为$\ce{O_{2}}$，再配平并注明光照条件。
【解析】
(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，根据原子守恒，反应的化学方程式为：$\ce{Cl_{2} + H_{2}O = HCl + HClO}$；
(2)次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气，根据原子守恒配平，反应条件为光照，化学方程式为：$\ce{2HClO\xlongequal{光照} 2HCl + O_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{Cl_{2} + H_{2}O = HCl + HClO}$；(2) $\ce{2HClO\xlongequal{光照} 2HCl + O_{2}\uparrow}$
【知识点】
化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题考查常见反应的化学方程式书写，需准确记忆反应物、生成物及反应条件，利用质量守恒定律配平，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.7
10. 2025年5月14日,中国科学院宣布我国在探索高效率人工光合作用方面实现了新突破。
(1)高效率人工光合作用采用了新型催化剂,可直接将二氧化碳和水转化为液态燃料。其中生成甲醇的化学方程式为$2CO_2 + 4H_2O \xlongequal[光照]{光催化剂} 2CH_3OH + 3X$,则X的化学式为
(2)绿色植物在叶绿体内进行的自然光合作用可表示为$6CO_2 + 6H_2O \xlongequal[叶绿体]{光照} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$,则参加该反应的$CO_2$与$H_2O$的分子数目比为
(1)高效率人工光合作用采用了新型催化剂,可直接将二氧化碳和水转化为液态燃料。其中生成甲醇的化学方程式为$2CO_2 + 4H_2O \xlongequal[光照]{光催化剂} 2CH_3OH + 3X$,则X的化学式为
$\ce{O_{2}}$
。(2)绿色植物在叶绿体内进行的自然光合作用可表示为$6CO_2 + 6H_2O \xlongequal[叶绿体]{光照} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$,则参加该反应的$CO_2$与$H_2O$的分子数目比为
$1:1$
(填最简整数比)。答案
(1) $\ce{O_{2}}$
(2) $1:1$
(2) $1:1$
解析
【分析】
本题包含两小问，均围绕化学方程式的核心知识展开。第(1)问需运用质量守恒定律，通过对比反应前后原子的种类与数目确定未知物X的化学式；第(2)问直接依据化学方程式中化学式前的系数，即可得出反应物的分子数目比。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前原子总数：C原子2个，H原子$4×2=8$个，O原子$2×2 +4×1=8$个；反应后已知物质的原子总数：$2CH_3OH$中含C原子2个、H原子$2×4=8$个、O原子2个。因此3个X分子共含O原子$8-2=6$个，即每个X分子含2个O原子，故X的化学式为$\ce{O_{2}}$。
(2) 化学方程式中，化学式前的系数表示参加反应的分子数目，该反应中$CO_2$的系数为6，$H_2O$的系数为6，二者分子数目比为$6:6=1:1$。
【答案】
(1) $\ce{O_{2}}$ (2) $1:1$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式的意义
【点评】
本题考查化学方程式的基础应用，涉及质量守恒定律的实际运用和化学方程式中分子数比的判断，属于化学学科的基础知识点，难度较低，适合巩固化学方程式的相关概念。
【难度系数】
0.8
本题包含两小问，均围绕化学方程式的核心知识展开。第(1)问需运用质量守恒定律，通过对比反应前后原子的种类与数目确定未知物X的化学式；第(2)问直接依据化学方程式中化学式前的系数，即可得出反应物的分子数目比。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前原子总数：C原子2个，H原子$4×2=8$个，O原子$2×2 +4×1=8$个；反应后已知物质的原子总数：$2CH_3OH$中含C原子2个、H原子$2×4=8$个、O原子2个。因此3个X分子共含O原子$8-2=6$个，即每个X分子含2个O原子，故X的化学式为$\ce{O_{2}}$。
(2) 化学方程式中，化学式前的系数表示参加反应的分子数目，该反应中$CO_2$的系数为6，$H_2O$的系数为6，二者分子数目比为$6:6=1:1$。
【答案】
(1) $\ce{O_{2}}$ (2) $1:1$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式的意义
【点评】
本题考查化学方程式的基础应用，涉及质量守恒定律的实际运用和化学方程式中分子数比的判断，属于化学学科的基础知识点，难度较低，适合巩固化学方程式的相关概念。
【难度系数】
0.8
