重难点01 微观示意图及微观粒子专题突破（解析版）（苏州专版）

重难点01—微观示意图及微观粒子专题突破1．微粒观点的应用就是从物质的微粒性角度来分析解决实际问题。也就是，运用分子、原子或离子等微观粒子的知识来分析解释实际问题。2．对微观模拟图，首先应该明确图示的意义，如不同的圆圈代表不同的原子，据此可判断判断微粒的种类，在此基础上可判断物质的种类（如混合物、纯净物、单质、化合物等）。3．化学反应的微观模拟图，可直接利用质量守恒定律进行判断，一是注意反应物是否过量（即反应前后是否存在相同的分子），需将过量的部分除开，二是注意图示是否表示已配来的化学反应，如果没配平，应该先进行配平，再确定。4．化学反应的模型就是表示了一个化学反应的进行过程，所以只要和这个反应有关的信息都可以作为它的结论，特别是化学方程式的意义，化学变化的实质是其重要的部分。对某些化学反应的微观模拟图，也可以结合图例（每种圆圈表示的原子），将微粒用化学式表示，再用化学方程式表示所涉及反应，转化为根据化学方程式进行判断。化学反应的模型就是表示了一个化学反应的进行过程。5．解答此类题目应注意的问题：读懂示意图，是解答问题的基础；注意不同的球会代表不同元素的原子。6．解题注重“六抓”：⑴抓分子、原子的性质，分子、原子都是构成物质的微粒；⑵抓在化学反应中分子可分成原子，原子不能再分，但原子能重新组合成新的分子；⑶抓分子是由原子构成的；⑷抓化学反应前后原子的种类、数目不变；⑸抓反应基本类型及反应物、生成物的类别；⑹抓单个分子的构成情况。一：化学反应实质化学反应实质：分子化分为原子，原子的重新组合产生新分子。化学反应微观示意图能清晰的使用微观粒子表示化学反应的本质和过程。如：上述图示表示的化学反应为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O↑其反应实质为：COeq\o\al(2-,3)+2H+=CO2+H2O↑二：化学式和物质的类别（1）化学式书写：首先明确每个“球”代表的原子种类及对应原子个数，再据此写出化学式，如①为C5H4（若分子中含有C、H、O原子，一般按C、H、O的顺序排列）（1）纯净物：图中只含一种分子或原子，即图形形状及组合方式完全相同，如图如③和④；（2）混合物：图中含有两种或两种以上分子或原子，即存在不同种形状组合的分子或原子，如如②；（3）单质：图中只含一种原子或由同一种原子组合而成的分子，如③；（4）化合物：图中只含一种分子，且该分子由同两种或两种以上原子组合而成；（5）氧化物：由不同种原子构成的分子是化合物，如④；若化合物的分子由两种原子构成，其中一种是氧原子，则是氧化物。三：化学方程式书写及反应类型判断（1）根据模型图写化学方程式：a.去除不参加反应的粒子，即等个数消掉反应前后一样的粒子（如图①所示）；b.写出反应物和生成物的化学式；c.配平，标注条件及状态；d.根据化学方程式判断反应类型，如①是分解反应，②是置换反应（2）从微观角度解释质量守恒定律：a.反应前后原子种类、数目一定不变；b.反应前后分子的种类一定变，分子数目可能变；c.化学变化中分子可以再分，原子不能再分等。四：变化的类型判断变化前后分子的种类不变，只是分子之间的间隔发生了改变的是物理变化，如①；变化前后分子的种类发生了改变，属于化学变化，如②。【例题分析】例1．北京大学科研团队以炼钢废气为原料，实现了制备油品的新催化过程，反应过程如下图所示。相关说法正确的是（）A．制备的油品为纯净物B．反应物不用和催化剂接触C．反应的实质是分子的重新组合D．可处理有毒气体，具备工业应用价值【答案】D【解析】A、从图中可知生成物中含有不同的分子，属于混合物，选项A错误；B、反应物需要与催化剂接触才可以起到催化作用，选项B错误；C、化学反应的实质是分子分成原子，原子重新组合生成新的分子的过程，选项C错误；D、炼钢的废气中含有一氧化碳气体，一氧化碳有毒，属于空气污染物，将一氧化碳转化为油品，可以变废为宝，具有工业应用价值，选项D正确。故选：D。例2.随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破。清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如下图所示（图中的微粒恰好完全反应）。下列说法错误的是（）A．丁的化学式是H2OB．甲是单质，乙、丙、丁均为化合物C．乙物质中碳元素的化合价为+4D．反应前后分子种类和原子种类均发生改变【答案】D【解析】由题目信息和质量守恒定律可知，该反应为氢气和二氧化碳在催化剂的作用下生成甲醇和水，化学方程式为CO2+3H2eq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))CH3OH+H2O。A、由上述分析可知，丁为水，化学式为H2O，故正确；B、由图示和化学方程式可知，甲为氢气，乙为二氧化碳，丙为甲醇，丁为水，则甲是单质，乙、丙、丁均为化合物，故正确；C、由上述分析可知，乙为二氧化碳，化学式为CO2，其中碳元素的化合价为+4，故正确；D、由图示和质量守恒定律可知，反应前后分子种类发生改变，原子种类不发生改变，故错误。故选D。例3.“宏观﹣微观﹣符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法，某化学反应的微观示意图如图所示，下则说法不正确的是（）A．从微观构成看：该反应中物质均由分子构成 B．从物质分类看：该反应涉及两种氧化物 C．从反应价值看，该反应能获取清洁能源 D．从守恒观点看：参加反应的与个数比为1：1【答案】D。【解答】解：由化学反应的微观示意图可写出反应的方程式为：CO2+2H2Oeq\o\ac(\s\up6(催化剂),\o(=====,======),\s\do6(光照))CH4+2O2。A、由物质的构成可知，该反应中物质均由分子构成，故A正确；B、由物质的组成可知，该反应涉及CO2、H2O两种氧化物，故B正确；C、反应得到了甲烷，甲烷是一种较清洁能源，从反应价值看，该反应能获取清洁能源，故C正确；D、由方程式可知，参加反应的与个数比即二氧化碳和水的个数比是1：2，故D错误。例4.我国化学家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现了水的高效分解。该反应过程的微观示意图如下，下列说法错误的是（）A．表示的物质属于氧化物B．反应I的化学方程式为H2Oeq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))H2O2+O2↑C．反应II中，反应前后原子的种类和数目均不变D．该成果对氢能源的推广应用有重要的实践意义【答案】B【解析】A、由图可知表示水，由两种元素组成还含有氧元素的化合物，属于氧化物，A正确。B、反应I水分解生成了氢气和过氧化氢，化学方程式为2H2Oeq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))H2O2+H2↑，B错。C、化学反应中，原子种类数目都变，反应II中，反应前后原子的种类和数目均不变，C正确。D、该成果水在催化剂作用下生成了氢气，对氢能源的推广应用有重要的实践意义，D正确。故选：B。例5.从下图某化学反应的微观示意图中，获得的信息错误的是（）

A.参加反应的一种物质的化学式为C2H4B.该反应的生成物为混合物C.参加反应的两种物质的分子个数比为1:1D.中碳、氢、氧原子个数比为2:6:1【答案】B【解析】【详解】A、从图中可知，有一种反应物分子中碳氢原子比为2:4，因此该反应物分子式为C2H4，A选项正确，不合题意；B、该反应的生成物是乙醇，乙醇为纯净物，因此B选项错误，符合题意；C、可从图中看出2个C2H4分子和2个H2O分子生成了2个C2H5OH分子，因此反应物的分子个数比为1:1，C选项正确，不合题意；D、该反应的生成物是乙醇，一个乙醇分子由2个C原子，6个H原子和1个O原子构成，因此D选项正确，不合题意；故选B。1．（2022秋·重庆沙坪坝·九年级校考期中）科学家研制出一种新型的催化剂，可以去除装修残留的甲醛（CH2O），反应过程的微观示意图如图。下列说法错误的是A．分子在化学变化中可再分B．原子是最小微粒C．化学变化的微观本质是：分子破裂为原子，原子重组形成新的分子D．甲乙丙丁四种物质都是由分子构成【答案】B【解析】A、在化学变化中，分子可再分，原子不可再分，该选项说法正确；B、原子是化学变化中的最小粒子，但实际上原子可再分为质子、中子和电子等，该选项说法错误；C、化学变化的实质为：分子分成原子，原子重新组合成新的分子，该选项说法正确；D、由图可知，四种物质均是由分子构成的，该选项说法正确。故选B。2．（2022·贵州遵义·统考中考真题）下列反应可用于汽车尾气处理，其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是A．该反应的基本反应类型为置换反应B．反应前后氮元素的化合价未发生改变C．参加反应的甲与生成的丁的分子个数比为2:3D．反应前后原子种类，分子种类都没有发生改变【答案】C【分析】由图可知，氨气和一氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水，该反应的化学方程式为：4NH3+6NOeq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))5N2+6H2O。【解析】A、该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意；B、化学反应前后，氮元素由化合态转化为游离态，化合价一定发生了改变，不符合题意；C、由化学方程式可知，参加反应的甲与生成的丁的分子个数比为4:6=2:3，符合题意；D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，该反应属于化学变化，有新物质生成，分子种类发生了改变，不符合题意。故选C。3．（2022·北京·统考中考真题）载人航天器中处理CO2的另一种方法是将CO2与氢气反应，反应前后分子种类变化的微观示意图如下：下列说法正确的是A．乙和丙的元素组成相同 B．丙的相对分子质量为16C．反应前后氧原子个数不相等 D．参加反应的甲和乙的分子个数比为4:1【答案】D【分析】根据微观示意图可知该反应是乙即二氧化碳和甲即氢气在一定条件下反应生成水和甲烷，化学方程式为CO2+4H2eq\o\ac(\s\up6(一定条件),\o(========,=========),\s\do6())CH4+2H2O，据此解题。【解析】A、如图所示，乙是由氧元素和碳元素组成的，丙是由氢元素和氧元素组成的，乙和丙元素组成不同，选项错误；B、如图所示，丙是水（H2O），其相对分子质量是1×2＋16＝18，选项错误；C、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，反应前后氧原子个数相等，选项错误；D、根据分析可知，参加反应的甲即氢气和乙即二氧化碳的分子个数比为4:1，选项正确。故选D。4．（2022·湖北·统考中考真题）“宏观-微观-符号”之间建立联系，能帮助我们更好地认识物质及变化的本质。某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是A．该反应前后，各元素的化合价没有发生改变B．该反应中，实际参加反应的两种物质的分子个数比为2：3C．该反应前后，原子的种类和数目都没有发生改变D．该微观示意图中共有三种氧化物【答案】C【分析】由微观示意图可知，该反应的是甲醛和氧气在催化条件下反应生成水和二氧化碳，反应方程式为CH2O+O2eq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))CO2+H2O；【解析】A、氧气属于单质，氧元素的化合价为0价；生成物中，二氧化碳中氧元素的化合价为-2价，水中氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价。所以该反应前后，氧元素的化合价发生改变，故选项错误；B、根据该反应方程式：CH2O+O2eq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))CO2+H2O，实际参加反应的两种物质的分子个数比为1：1，故选项错误；C、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目均不改变，该反应是化学反应，故反应前后，原子的种类和数目都没有发生改变，故选项正确；D、氧化物是含有两种元素且其中一种是氧元素的化合物，该微观示意图中共有二氧化碳和水两种氧化物，故选项错误。故选C。5．（2022·山东菏泽·统考中考真题）如图是某化学反应的微观示意图，下列说法不正确的是A．和反应的分子个数比为1：2 B．和可能是氧化物C．一个分子中含有一个分子 D．该过程表达的反应可能是【答案】C【解析】A.由反应的微观示意图可知，该反应是1个分子与2个分子反应生成2个分子，所以和反应的分子个数比为1∶2，该选项说法正确；B.氧化物是由两种元素组成其中一种元素是氧元素的化合物，和由两种元素组成，如果其中一种元素是氧元素，就是氧化物，该选项说法正确；C.分子是由原子构成的，一个分子中含有一个原子和两个原子，该选项说法不正确；D.表达式2NO2+O2eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2NO2符合1个分子与2个分子反应生成2个分子，该选项说法正确。故选：C。6．（2022·山东日照·中考真题）汽车尾气中的两种有害气体在催化剂和受热条件下能发生反应，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是A．该反应属于复分解反应B．在上述反应物和产物中，共有两种氧化物C．该反应将两种有害气体转化为可参与大气循环的无毒气体D．该反应的化学方程式为2CO+2NOeq\o\ac(\s\up6(催化剂),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))CO2+N2【答案】C【分析】由反应的微观示意图可知，反应的化学方程式为2CO+2NOeq\o\ac(\s\up6(催化剂),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))CO2+N2。【解析】A、由反应的微观示意图可知，反应为一氧化碳和一氧化氮在催化剂催化作用下加热生成二氧化碳和氮气，反应不符合两种化合物相互交换成分生成另两种化合物，则该反应不属于复分解反应，故A不正确；B、反应物为一氧化碳和一氧化氮，生成物为二氧化碳和氮气，则在反应物和产物中，有一氧化碳、一氧化氮和二氧化碳共三种氧化物，故B不正确；C、反应物为一氧化碳和一氧化氮，生成物为二氧化碳和氮气，则该反应将两种有害气体转化为可参与大气循环的无毒气体，故C正确；D、该反应的化学方程式为2CO+2NOeq\o\ac(\s\up6(催化剂),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))CO2+N2，故D不正确。故选C。7．（2022·山东威海·中考真题）模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。下列说法不正确的是A．生成的丙、丁的分子个数比为1：1B．参加反应的甲、乙的质量比为17：40C．反应前后金属铂的质量和化学性质不变D．丙是空气污染物之一【答案】A【分析】依据图示的分子结构可知该反应的化学方程式为：4NH3+5O2eq\o\ac(\s\up6(铂催化剂),\s\up1(─────),\s\do1(─────),\s\do6(△))4NO+6H2O。【解析】A、由4NH3+5O2eq\o\ac(\s\up6(铂催化剂),\s\up1(─────),\s\do1(─────),\s\do6(△))4NO+6H2O可知，生成的丙、丁的分子个数比为4：6=2：3，故说法错误；B、由4NH3+5O2eq\o\ac(\s\up6(铂催化剂),\s\up1(─────),\s\do1(─────),\s\do6(△))4NO+6H2O可知，参加反应的甲、乙的质量比为（17×4）：（5×32）=17：40，故说法正确；C、铂是该反应的催化剂，反应前后金属铂的质量和化学性质不变，故说法正确；D、丙是一氧化氮，是空气污染物之一，故说法正确。故选A。8．（2022·湖南衡阳·统考中考真题）某化学反应的微观示意图如图所示，有关该化学反应的说法错误的是A．化学反应前后元素的种类不变 B．丙是形成酸雨的气体之一C．该反应生成的丙、丁分子个数比为1：1 D．该反应是置换反应【答案】D【分析】根据微观反应示意图得出该反应的化学反应方程式为：2H2S+3O2=2SO2+2H2O。【解析】A、根据图示反应微观示意图得出化学反应前后元素的种类不变，故选项说法正确；B、根据微观示意图得出丙为SO2，SO2是形成酸雨的气体之一，故选项说法正确；C、根据质量守恒结合化学反应方程式得出生成物丙与丁的分子个数比为2:2=1:1，故选项说法正确；D、置换反应是指单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，该反应中生成物为两种化合物，反应不属于置换反应，故选项说法错误；故选D。9．（2023秋·陕西渭南·九年级统考期末）利用催化剂可消除室内装修材料释放的甲醛，如图所示为该反应的微观示意图。下列说法不正确的是A．甲醛的化学式为CH2OB．生成物丙由1个碳原子和2个氧原子构成C．反应中分子发生了改变，而原子未发生改变D．参加反应的甲和生成的丁分子个数比为1:1【答案】B【解析】A、由图可知，每个甲醛分子由1个碳原子、2个氢原子、1个氧原子构成，故甲醛的化学式为：CH2O，不符合题意；B、由图可知，生成物丙为二氧化碳，二氧化碳由二氧化碳分子构成，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，符合题意；C、该反应有新物质生成，属于化学变化，分子种类发生了改变，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；D、由图可知，该反应为甲醛和氧气在催化剂的作用下转化为二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：CH2O+O2eq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))CO2+H2O，故参加反应的甲和生成的丁分子个数比为1:1，不符合题意。故选B。10．（2022·四川资阳·统考中考真题）2022年4月2日，资阳燃气电站新建工程开始建设，项目建成后年发电量可达35亿度。燃气发电过程中涉及到的主要化学反应为甲烷的燃烧，其微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是A．为使甲烷完全燃烧应提供适当过量的空气B．甲烷燃烧需要点燃，说明甲烷燃烧是吸收热量的反应C．图示可知该反应前后分子个数没有变化D．图示可知化学反应中原子的种类没有发生变化【答案】B【解析】A、燃烧需要氧气，为使甲烷完全燃烧应提供适当过量的空气，A正确；B、燃烧可以通过点燃来达到可燃物着火点温度，燃烧属于放热反应，B错误；C、由图示可知该反应前后分子总个数都为3，没有变化，C正确；D、图示可知该反应有新分子生成属于化学反应，原子的种类没有发生变化，D正确；故选B。11．（2022·湖南娄底·统考中考真题）家庭装修中残留的甲醛（化学式为CH2O）对人体有害，一种新型催化剂可用于去除残留的甲醛，该反应过程的微观示意图如下。下列说法正确的是A．甲、乙、丙、丁都属于化合物B．丙是由离子构成的C．反应中甲和乙的分子数之比为1：1D．该反应属于复分解反应【答案】C【分析】由图可知，该反应为甲醛和氧气在催化剂的作用下转化为二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：CH2O+O2eq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(====,=====))CO2+H2O。【解析】A、由图可知，甲为甲醛，甲醛是由C、H、O元素组成的纯净物，属于化合物，乙为氧气，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，丙是二氧化碳，二氧化碳是由C、O元素组成的纯净物，属于化合物，水是由H、O元素组成的纯净物，属于化合物，不符合题意；B、丙为二氧化碳，二氧化碳由二氧化碳分子构成，不符合题意；C、由化学方程式可知，该反应中，甲和乙的分子数之比为1:1，符合题意；D、该反应的反应物存在单质，不属于复分解反应，不符合题意。故选C。12．（2022·辽宁盘锦·统考中考真题）二氧化碳在一定条件下可以转化为甲醇（CH3OH），其反应的微观示意图如下、下列说法中不正确的是A．X的数值为3 B．在化学反应前后原子的种类不变C．该反应为置换反应 D．反应前后氢元素的化合价发生改变【答案】C【解析】A、由图可知，反应后氢原子的数目为6，根据质量守恒定律，反应前氢原子的数目也应该为6，则X的数值为3，选项正确；B、由图可知，反应前物质中的原子有碳原子、氢原子和氧原子，反应后的新物质中也含有碳原子、氢原子和氧原子，即在化学反应前后原子的种类不变，选项正确；C、由图可知，该反应的生成物是甲醇和水，甲醇与水都是化合物，不符合置换反应单质和化合物生成单质和化合物的特点，则该反应不属于置换反应，选项错误；D、反应前，氢元素存在于氢气中，氢气为单质，其中氢元素的化合价为0，反应后氢元素存在于化合物中，氢元素的化合价为+1价，即反应前后氢元素的化合价发生改变，选项正确；故选C。13．（2022·山东淄博·统考中考真题）如图是二氧化碳与碳在高温下反应的微观示意图，下列观点错误的是A．从物质构成看：一氧化碳和二氧化碳都是由分子构成的B．从定量角度看：参加反应的二氧化碳与生成的一氧化碳质量比为1：2C．从反应实质看：化学反应的过程就是原子重新组合的过程D．从表示方法看：该反应的化学方程式为CO2+Ceq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2CO【答案】B【解析】A、一氧化碳是由一氧化碳分子构成，二氧化碳是由二氧化碳分子构成，故A不符合题意；B、由反应的微观示意图和化学方程式可知参加反应的二氧化碳与生成的一氧化碳的质量比为(1×44)：(2×28)=11：14，故B符合题意；C、化学反应的实质是分子先分解成原子，原子重新排列组合，形成新的分子，故C不符合题意；D、根据反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为CO2+Ceq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2CO，故D不符合题意；故选B。14．（2022·山东青岛·统考中考真题）下列是四种物质的微观构成示意图（“”“”分别表示不同元素的原子），其中表示混合物的是A． B． C． D．【答案】A【解析】A、由和两种物质组成，属于混合物，故A正确；B、由一种物质组成，属于纯净物，故B不正确；C、由一种物质组成，属于纯净物，故C不正确；D、由一种物质组成，属于纯净物，故D不正确。故选A。15．（2022·山东东营·中考真题）中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如下，下列说法正确的是A．上述四种物质均由分子构成B．反应前后各元素的化合价均不变C．空气中物质丁的质量分数为78%D．反应生成的丙和丁微粒数之比为3：2【答案】D【解析】根据反应微观示意图