3. 下图是某物质分解的微观示意图。

（1）请在方框内将图形补充完整。
（2）从微观角度解释该反应前后物质总质量不变的原因。

(1) 补充由两个氧原子构成的氧分子图示（即两个相连的大白圈）
(2) 物质发生化学反应时，只是反应物的原子重新组合，反应前后原子的种类、数目和质量都不变。

【分析】首先，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。先统计反应前的原子：图中左侧是2个水分子，每个水分子含1个氧原子、2个氢原子，因此反应前共有2个氧原子、4个氢原子。再看反应后已有的粒子：中间是2个氢分子，每个氢分子含2个氢原子，共4个氢原子，刚好匹配氢原子总数，因此缺少2个氧原子，对应1个氧分子（由2个氧原子构成），所以方框内需补充氧分子。对于反应前后总质量不变，需从微观角度分析，化学反应是原子的重新组合，原子的种类、数目、质量均不变，因此总质量不变。
【解析】（1）步骤1：确定反应前后原子数目。反应前粒子为2个水分子（H₂O），含O原子2个、H原子4个；反应后已生成2个氢分子（H₂），含H原子4个，因此缺少2个O原子，对应1个氧分子（O₂），故方框内画两个相连的氧原子（大白圈）。（2）步骤2：微观解释总质量不变。化学反应的本质是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子的过程，反应前后原子的种类、数目、质量都没有发生改变，因此反应前后物质总质量不变。
【答案】（1）补充由两个氧原子构成的氧分子（两个相连的大白圈）；（2）物质发生化学反应时，只是反应物的原子重新组合，反应前后原子的种类、数目和质量都不变。
【知识点】质量守恒定律，化学反应微观本质
【点评】本题结合微观示意图考查质量守恒定律的应用，是初中化学的基础题型，重点考察学生对化学反应微观过程的理解，难度适中。
【难度系数】0.6

4. 下列关于$\ce{Fe}$在$\ce{O_{2}}$中燃烧的反应叙述错误的是 【 】

A.放出热量
B.生成黑色固体
C.反应前后固体质量相等
D.参加反应的$\ce{Fe}$与生成物中铁元素的质量相等

C

【分析】
要解决这道题，需回忆铁在氧气中燃烧的反应原理（$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$），结合燃烧的特点、生成物性质、质量守恒定律，逐一分析选项，找出叙述错误的选项。
【解析】
铁在氧气中燃烧的反应为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$，据此分析各选项：
选项A：所有燃烧反应都属于放热反应，铁燃烧会放出热量，该叙述正确。
选项B：生成物$\ce{Fe_{3}O_{4}}$是黑色固体，该叙述正确。
选项C：根据质量守恒定律，参加反应的$\ce{Fe}$和$\ce{O_{2}}$的质量总和等于生成的$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量，因此反应后固体（$\ce{Fe_{3}O_{4}}$）的质量大于反应前固体（$\ce{Fe}$）的质量，该叙述错误。
选项D：化学反应前后元素质量守恒，参加反应的$\ce{Fe}$中的铁元素全部转化为生成物$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中的铁元素，因此二者质量相等，该叙述正确。
综上，错误的叙述是选项C。
【答案】
C
【知识点】
铁的化学性质、质量守恒定律、物质的物理性质
【点评】
本题考查铁在氧气中燃烧的核心知识点，涉及燃烧的放热性、生成物特征及质量守恒定律的应用，属于基础题型，需准确掌握反应相关细节，尤其注意反应前后固体质量变化的原因（有气体参与反应）。
【难度系数】
0.8

5.镁带在耐高温的密闭容器(内含空气)中燃烧,下图中能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是【 】

C

【分析】首先明确镁带在密闭容器中燃烧的反应环境：密闭容器意味着反应体系与外界无物质交换，结合质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，因此容器内总质量不会随时间改变，据此判断图像是否符合总质量不变的特点。
【解析】镁带在耐高温的密闭容器（内含空气）中燃烧，反应在密闭体系内进行，根据质量守恒定律，参加反应的镁和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化镁的质量，且容器内无物质逸出，也无外界物质进入，因此容器内物质的总质量始终保持不变。分析各选项：A选项总质量先增加后不变，不符合；B选项总质量减少后不变，错误；C选项总质量随时间始终不变，符合规律；D选项总质量先不变后减少，错误。故正确答案为C。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律，密闭容器反应总质量变化
【点评】本题考查质量守恒定律的基础应用，核心是理解密闭体系中反应总质量不变，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】0.7

6.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后有关数据如下：

下列有关此反应的说法正确的是 【 】

A.表中待测数值是16
B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂
D.反应中甲与丁变化的质量之比为8：1

D

【分析】
要解决本题，需先利用质量守恒定律计算反应后甲的待测质量，再根据反应前后各物质的质量变化，确定反应物、生成物及可能的催化剂，最后逐一分析选项判断正误。具体步骤：1. 计算反应前后总质量，求出待测值；2. 分析各物质质量增减，确定反应类型和物质角色；3. 结合选项逐一验证。
【解析】
1. 根据质量守恒定律，反应前后密闭容器内物质总质量相等：
反应前总质量 = 30g + 8g + 2g + 9g = 49g；
反应后总质量 = 待测值 + 26g + 2g + 7g = 待测值 + 35g；
因此待测值 = 49g - 35g = 14g，故选项A错误。
2. 分析各物质质量变化：
甲：30g→14g，质量减少，是反应物；
乙：8g→26g，质量增加，是生成物；
丙：2g→2g，质量不变，可能是催化剂或未参与反应的杂质；
丁：9g→7g，质量减少，是反应物；
反应可表示为：甲 + 丁 → 乙，属于化合反应，生成物乙一定是化合物，不可能是单质，故选项B错误；丙质量不变，不一定是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故选项C错误。
3. 计算反应中甲与丁变化的质量之比：
甲变化的质量 = 30g -14g =16g；
丁变化的质量 =9g -7g=2g；
质量之比=16g:2g=8:1，故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律；化学反应质量变化分析
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是通过反应前后物质质量变化判断反应物、生成物及催化剂，需注意催化剂的判断依据（仅质量不变不能确定为催化剂，还需满足改变反应速率），易错点为待测值计算和催化剂的判断。
【难度系数】
0.6

7.《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程，下图所示为该过程中某反应的示意图(其中“●”“○”和“○”分别代表不同元素的原子)，则X分子中
【 】
● + X $\xrightarrow{高温}$ ●○ + ○○

A.只含有“”
B.一定含有“”和“○”
C.一定含有“”和“”
D.一定含有“”、“”和“○”

B

【分析】本题考查质量守恒定律的应用，解题思路是依据化学反应前后原子的种类、数目不变，先确定生成物中的原子种类和数目，再结合反应物中已知的原子，推导X分子的原子构成，进而判断选项。
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类与数目保持不变。观察反应：反应物为●和X，生成物为●○和○○。生成物中含1个●原子，共3个○原子；反应物中已有1个●原子，因此X分子中必须含有3个○原子，且不含●原子（否则反应物中●原子数目会多于生成物）。由此可知X分子一定含有○原子，对应选项B。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律、化学用语
【点评】本题为基础题型，核心考查质量守恒定律的基本应用，只要掌握反应前后原子种类和数目不变的规律，即可轻松解答，难度较低。
【难度系数】0.6