Question

20．請應用質量守恒定律的有關知識，完成下列各題．
（1）硅（Si ）是太陽能電池和電腦芯片中不可缺少的材料．生產硅的化學反應為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2X↑．則X 的化學式為CO．
（2）過氧化鈣（CaO₂）常用于魚池供氧劑，它與水反應，生成氧氣和氫氧化鈣，該反應的化學方程式為2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
（3）在一密閉容器內有氧氣、二氧化碳、水蒸氣和一種未知物W，在一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如下表所示．

物   質	氧  氣	二氧化碳	水蒸氣	W
反應前質量/g	50	1	1	23
反應后質量/g	2	45	28	x

①X的數值為0．
反應物是W、氧氣．  分別反應了23、48克
生成物是二氧化碳、水．   分別生成了44、27克
②W中含有的元素是C、O、H．分別為12、3、8克
③W的化學式為C₂H₆O
（4）如圖是工業(yè)上制備氫氣的微觀示意圖，其中不同的“球”代表不同的原子．下列說法不正確的是AC（填字母序號）．

A．反應前后，分子個數不變
B．反應前后，原子的種類、數目不變
C．該反應中共涉及兩種單質和三種化合物
D．該反應中參加反應的兩種分子的個數比為1：1．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律：在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，結合“化學反應為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2X↑”，進行分析解答；
（2）根據“過氧化鈣（CaO₂）常用于魚池供氧劑，它與水反應，生成氧氣和氫氧化鈣”，推測反應物、生成物，書寫化學方程式．
（3）化學反應遵循質量守恒定律，即參加反應的物質的質量之和，等于反應后生成的物質的質量之和；質量減少的為反應物，質量增加的為生成物；化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變；
（4）根據反應物和生成物及其質量守恒定律可以書寫化學方程式．根據反應的微觀示意圖，反應前2個化合物的分子、反應后1個化合物分子和3個單質分子，反應前后的6個分子中共含有3種原子、4種分子．

解答 解：（1）根據質量守恒定律：在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，結合“化學反應為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2X↑”，推斷出X的化學式為：CO；
（2）根據“過氧化鈣（CaO₂）常用于魚池供氧劑，它與水反應，生成氧氣和氫氧化鈣”，推測反應物為CaO₂和水、生成物為氧氣和氫氧化鈣，選用觀察法，配平化學方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（3）根據質量守恒定律和表格中的數據可知：50+1+1+23=2+45+28+x，解得x=0．W在空氣中完全燃燒的化學方程式表示為：W+O₂→CO₂+H₂O，參加反應的W和氧氣質量分別為：23g、48g；生成二氧化碳和水的質量分別為44g、27g；
根據二氧化碳中的碳元素的質量為：（45-2）g×$\frac{12}{44}$=12g，水中的氫元素的質量為：（28-1）g×$\frac{2}{18}$=3g，則12g+3g＜23g，故推測W中含有的元素是C、O、H，分別為12g、3g、8g；原子個數比為：$\frac{12g}{12}：\frac{3g}{1}：\frac{8g}{16}$=2：6：1，故化學式為：C₂H₆O．
（4）A、反應前后，分子個數由2變?yōu)?，發(fā)生了變化，故A錯誤；
B、化學反應前后遵守質量守恒定律，故反應前后原子種類、數目、質量均不變，故B正確；
C、由圖可知，反應前2個化合物的分子、反應后1個化合物分子和3個單質分子，故分子個數、分子種類發(fā)生了改變；該反應中共涉及一種單質和三種化合物，故C錯誤；
D、該反應中參加反應的兩種分子的個數比為1：1，故D正確．
故答案為：
（1）CO；
（2）2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（3）①0；W、氧氣，23、48；二氧化碳、水，44、27；
②C、O、H；12、3、8；
③C₂H₆O；
（4）AC．

點評 配平、書寫化學方程式時要遵循質量守恒定律，要把反應物和生成物的化學式書寫正確；要掌握物質的分類方法；只有這樣才能對問題做出正確的判斷．