专题11质量守恒定律及其应用问题
专题概述
质量守恒定律的理解及其应用常结合微观示意图形式考查。常会以科技信息为背景命题。主要涉及的考查点有：反应类型的判断、质量守恒定律的应用、催化剂的概念、反应物与生成物的物质类别、分子和原子在化学反应中是否可分等。
1.质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
（1）质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。
（2）质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。
（3）化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。
（4）不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。
2.质量守恒的原因：从微观上看，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变。
3.质量守恒定律的应用：
（1）求某个反应物或生成物的质量；（2）计算时要考虑是否有气体参加反应，或者生成物中是否有气体，气体的质量不能遗漏。
（3）推断反应物或生成物的组成（化学式）；
（4）判断反应物是否全部参加了反应。
4.化学反应前后：
一定不变——（宏观）反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。一定不变——（微观）原子的种类、数目、质量。
一定改变——（宏观）物质的种类。一定改变——（微观）分子的种类。
可能改变——分子总数。
5.化学反应类型
四种基本反应类型：①化合反应——由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。②分解反应——由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。③置换反应——一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。④复分解反应——两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。
氧化还原反应：有元素化合价改变的反应氧化反应：元素化合价升高的反应属于氧化反应。还原反应：元素化合价降低的反应属于还原反应。
氧化剂：化合价降低的物质还原剂：化合价升高的物质（常见还原剂：H2、C、CO）
置换反应都属于氧化还原反应
复分解反应都不属于氧化还原反应
中和反应：酸与碱作用生成盐和水的反应。
6.根据微观示意图书写化学方程式的方法①分析微观示意图，弄清每种图形代表什么原子，每种微粒代表什么分子或物质；②划去不参加反应的微粒（即反应前后相同的微粒）；③写出反应物和生成物的化学式；④配平，标注反应条件及物质状态。
特色典例
一、推断物质的组成元素
:在化学反应前后，元素种类不变。
分别数反应物或生成物的元素种类，依据反应前后，元素种类不变，写出表达式，推断其它物质的组成元素。
例1.固体见光或受热易分解，故用棕色试剂瓶保存。AgN03受热分解，放出的有刺激性气味的气体可能是（）
A．S02B．N02
C．NH3D.N2
二、推断某物质的化学式
在化学反应前后，元素种类、原子个数不变。
1．分别数反应物和生成物的元素种类；
2．数对应元素的原子个数，依据反应前后，原子个数不变，补充足够的对应原子个数。
3．组成化学式。化学式中表示原子个数写在元素符号的右下角，碳氢化合物一般碳元素写在前面，接着到氢元素，氧元素写在最后面，其它化合物元素化合价显正价写在前面，显负价写在后面。
例2.工业上利用下列反应制取金属Hg：4HgS＋4CaO=4Hg＋3X＋CaSO4。该反应中X的化学式为_____。
例3.化学反应6CO2+6H2O=光照X+6O2，根据质量守恒定律确定X的化学式（）
A.C6H12
B.C6H12O
C.C6H12O6
D.C3H6O3
三、表格型题
质量守恒定律的五个不变（原子种类、个数、质量，元素种类，物质质量总和）。
1．根据表格数据，计算各物质变化的质量；
2．根据变化的质量确定反应物、生成物（质量减少为反应物，质量增加为生成物），写出表达式；
3．根据质量守恒定律，确定未知物质是反应物或生成物或可能是催化剂；
4．补全表达式，回答相关问题。
例4．在一密闭容器中，有甲、乙、丙丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
对该反应，下列描述中正确的是
A“待测数值一定为2g
B乙一定是该反应的催化剂
C反应中甲和丙的质量比为1：7
D该反应可能是铜与氧气的反应
四、微观模型题
这一类题目大多以球形或其它符号（每种代表不同原子）构成模型，根据反应前后模型的变化回答相关问题。
1.会判断纯净物（一种模型）、混合物（不同模型混合）；
2.会判断单质（同种球构成的模型），化合物（不同球相连构成的模型）；
3.会判断物质的构成（分子、原子、离子）；
4.根据模型写出化学式、化学方程式或反应表达式，并判断反应类型；
5.根据模型图得出相关信息（如反应前后元素种类不变，原子种类、个数、质量不变，在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分等）。
例5.某化学反应的微观模拟示意图如下，从图中获得的有关信息不正确的是
A．反应前物质的组成属于混合物B．图中的各物质均属于化合物
C.该反应的本质是原子的重新组合D.该化学反应属于化合反应
特色专练
一、单选题
1．容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生了化学反应，各物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是
A．X=0B．丙可能为该反应的催化剂
C．乙、丁两物质变化的质量比为2：3D．甲和丁的相对分子质量之比为1：2
2．某化学反应的微观示意图如图所示（不同小球代表不同原子）。下列说法中不正确的是
A．该反应共涉及4种物质
B．该反应前后分子总数未变
C．该反应属于置换反应
D．若a为甲烷，b为氯气，则在光照条件下发生该反应的化学方程式为：
3．宏观与微观相结合是化学学科的思维特点。某化学反应的微观过程如图，下列有关说法中，不正确的是（）
A．该反应不属于置换反应
B．物质甲的化学式为C2H2
C．该反应生成的两种物质均为氧化物
D．参加反应的甲、乙两物质的质量比是2:5
A．3,4B．3,8C．1,3D．1,5
5．下列依据事实得出的结论正确的是
A．AB．BC．CD．D
6．下列有关化学知识的叙述中，正确的是
A．氧化物中一定含氧元素，含氧元素的化合物一定是氧化物
B．一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，所以它们的化学性质相同
C．化学变化常伴随着能量的变化，所以有能量变化的一定是化学变化
D．蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，说明蜡烛中一定含有碳、氢元素
7．已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应，如图是其微观示意图。（说明：一种小球代表一种原子）则下列说法不正确的是
A．图示中共有4种分子B．该反应属于置换反应
C．该反应符合质量守恒定律D．该图示说明在化学变化中分子可分，原子不可分
8．甲烷燃烧的微观示意图如图，下列说法正确的是（ ）
A．图中包含两种化合物
B．反应前后原子种类不变
C．反应前后分子种类不变
D．反应中甲、乙的质量比为1：2
9．如图为某化学反应的微观示意图，下列有关该反应的说法不正确的是
A．反应物和生成物都是由分子构成的
B．该反应属于置换反应，各物质的微粒个数比是为4：3：2：6
C．反应前后分子和原子的种类发生了变化
D．反应前后氮元素的化合价发生改变
10．一定条件下，在密闭容器中发生某反应，反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（）
A．x的值为22
B．此反应中生成的CO2与H2O的分子个数比是1:1
C．W只由碳、氢两种元素组成
D．W中碳元素的质量分数为80%
A．2m=aB．m=aC．3n=aD．2b=2m+n
13．图所示为初中化学常见物质间的反应关系。下列说法不正确的是
A．反应①溶液pH一定发生变化
B．反应②④的基本反应类型可能相同
C．反应③一定生成难溶于水的碱
D．反应④一定有元素发生了化合价变化
14．下列属于复分解反应的是（）
A．分解反应都属于氧化还原反应
B．置换反应都属于氧化还原反应
C．复分解反应都不属于氧化还原反应
D．有单质参加的化合反应属于氧化还原反应
18．碳及含碳物质有如下图所示转化关系，说法错误的是
A．X可以是酒精
B．反应①中C一定是还原剂
C．反应②一定是化合反应
D．反应③一定是与稀盐酸反应
19．高纯硅是信息产业的核心材料工业制硅的化学方程式为
，下列说法正确的是（ ）
A．该反应中碳表现氧化性
B．该反应为置换反应
C．通过该反应制得纯硅
D．该反应中参加反应的二氧化硅与碳的质量比为1∶2
20．化学概念在逻辑上存在如图所示的关系
下列对概念间的关系的说法中正确的是（）
A．纯净物与混合物属于包含关系
B．化合物与氧化物属于包含关系
C．单质与化合物属于交叉关系
D．氧化反应与化合反应属于并列关系
二、填空题
21．观辨识和微观探析是化学核心素之一。根据下列微观示意图回答。
（1）B框中的物质属于：__________（填序号：①化合物、②单质、③纯净物、④混合物）。
（2）写出图一所示反应的化学方程式__________。
（3）反应前后，__________（填“分子”或“原子”）的种类不变。
（4）图二是锌粒与硫酸铜溶液恰好完全反应的微观示意图，写出反应后溶液中所有离子的符号_________，该反应属于____________（填基本反应类型）。
22．如图是汽车尾气中有害物质转化的微观示意图。
据图回答：
(1)该反应中共涉及___________种分子。
(2)请写出该反应的化学方程式___________。
(3)从微观上看，化学变化中一定不变的微粒是___________（填“分子”或“原子”）。
23．质量守恒定律的发现，对科学的发展作出了重要贡献。
①为了验证质量守恒定律，实验小组分别选取以下三组药品，通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量，能达到目的有___________。
A碘和酒精B生石灰和水C大理石和稀盐酸
则参加反应的A、B物质的分子数之比为___________，A、B、C中属于化合物的是___________，对反应前后的分析错误的是___________。
a.元素种类没有改变b.原子种类没有改变
c.原子个数没有改变d.分子种类没有改变
24．诺贝尔化学奖得主德国化学家GerhardErtl对CO与NO2在催化剂Pt/Al2O3/Ba表面进行的研究，催生了汽车尾气净化装置。下图为该反应过程的模型，请回答下列问题：
（1）该装置的最大贡献是_____，写出图中所示反应的化学方程式_____。
（2）以下各项中，在化学反应前后肯定不发生变化的是：_____（填序号）。
①元素的种类 ②原子的质量 ③分子的种类 ④原子的数目
（3）氨气是一种重要的化工原料，工业上常用氨气来处理有毒气体NO2，反应原理是
其中X的化学式是_____。
（4）科学合理施用化肥和农药，开发研制与推广使用新型高效、低毒、低残留肥料和农药是实现农业良性发展的需要。以下做法合理的是_____（填序号）。
①为提高产量，尽量多地使用氮、磷、钾肥
②给韭菜施用大量有机磷农药以杀死害虫
③铵态氮肥不与碱性物质混用
④在蔬菜大棚中适量补充二氧化碳以促进光合作用
25．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。甲、乙、丙、丁、戊五种物质，它们的部分化学式和微观示意图分别列于下表中。
(1)甲在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式为_______。
(2)五种物质中可用作绿色燃料的是_____(填化学式)。
(3)工业上生产氢气的方法之一是利用甲、乙两种物质在高温、高压下反应生成丙和丁，则参加反应的甲和得到的丁的物质的量之比为______。
(4)在化学反应前后，一定发生变化的是______。
a原子种类b原子数目c分子种类d元素种类e物质的总质量
26．化学基础知识是学好化学的关键，结合所学知识，按要求填空：
（1）图1中58号铈元素对应的铈原子里的中子数为_____。
（2）图2中粒子A的化学符号是_____，该元素位于元素周期表的第_____周期。
（3）图3的化学反应前后一定不变的是_____（填序号）。
A元素种类B分子数目C元素的化合价D原子数目
特色典例
例1.
根据反应前后元素的种类保持不变，AgN03→，观察反应前有Ag、N、O三种元素，那么反应后的生成物中必须有这三种元素，而答案A含S元素、答案C含H元素，故A、C均错。氮气是无色无味，故D也错。因而正确答案为B。
例2.
对该反应:4HgS＋4CaO=4Hg＋3X＋CaSO4
元素种类：HgSCaO→HgCaSO
原子个数：
根据反应前后原子个数不变，Hg、O原子已守恒，而反应前，生成物中钙原子有1个、硫原子1个还缺钙原子有3个、硫原子3个，因而X应有钙原子有3个、硫原子3个，原本X化学式应写成Ca3S3但X前面计量数已为3，因而X的化学式应写成CaS。若是选择题，可以先比较四个选项所含相同元素，从其中一种元素入手，数其原子个数，接着第二种元素，采用淘汰法解题。
例3.
本题先比较四个选项都含碳元素、氢元素，先从碳元素入手，反应前碳原子个数为6个，反应后也应为6个，淘汰答案D。然后比较A、B、C答案氢原子个数一样，再数反应前氧原子个数有18个，反应后氧原子有12个，还缺6个，因而正确答案为C。
例4．
由上面表格可知，甲质量减少了16g，所以甲为反应物，丙质量增加了20g，所以丙为生成物，丁质量减少了4g，所以丁为反应物。该表达式可以初步写成：
甲+丁→丙
16g4g20g
参加反应的质量甲+丁=生成物的质量丙（16+4=20）故乙物质的质量保持不变仍为m。故A错；乙的质量没有改变有可能是催化剂，也有可能是没有满足反应条件的物质不参加化学反应故B错；参见反应的甲的物质为20-4=16g，参加反应丙的质量为28-8=20g，其质量比为16：20=4：5。故正确答案为D。
例5.
由图示可知反应前有两种模型即混合物，每种模型有1种符号即单质，反应后1种模型即纯净物且由不同符号构成即为化合物，因而A正确B错误，选B，通过图示得出信息化学反应的实质是分子分裂原子重新组合，故不选C；该反应是由两种物质生成一种物质属于化合反应。故不选D。
特色专练
1．
B
A、由质量守恒定律可知，反应后丙的质量=4g+10g+3g+4g6g4g8g=3g，即X的值为3，选项错误；
B、由图和A可知，反应前后，物质丙的质量不变，则丙可能为该反应的催化剂，选项正确；
C、反应后乙减少的质量=10g4g=6g，丁增加的质量=8g4g=4g，则乙、丁两物质变化的质量比=6g：4g=3：2，选项错误；
D、反应后甲增加的质量=6g4g=2g，丁增加的质量=8g4g=4g，则甲、丁两物质变化的质量比=2g：4g=1：2，化学反应中，物质的质量比等于物质的相对分子质量与化学就计量数的乘积之比，题目中没有明确反应中甲和乙的化学计量数的关系，所以无法判断甲、乙的相对分子质量的关系，选项错误，故选B。
2．
C
A、由某化学反应的微观示意图可知，图示中的四个分子构成不同，为不同种物质的分子，在此图示变化中共有四种物质，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数不变，由化学反应的微观示意图中微粒的变化可知，一个a分子和一个b分子反应生成一个c分子和一个d分子，反应前后分子的种类发生了变化，分子总数不变，不符合题意；
C、由物质的构成可知，反应后的两种物质都不是由一种元素组成的单质，即都为化合物，所以该反应不属于置换反应，符合题意；
A、单质与一种化合反应生成另一种化合物和另一种单质的反应属于置换反应，该反应不属于置换反应，说法正确；
B、依据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变，可知甲的化学式为：C2H2，说法正确；
C、由两种元素组成的纯净物，其中一种元素是氧元素的物质叫做氧化物，该反应生成的水和二氧化碳均为氧化物，说法正确；
D、由化学方程式可知：参加反应的甲、乙的质量比=
，说法错误；
答案D。
4．
A
化学反应前后原子种类数目不变；反应前碳原子数目为3，反应后为x，则x=3；反应前氢原子数目为8，反应后为2y，则2y=8，y=4；
故选A。
5．
C
A、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，某物质完全燃烧，生成物只有CO2和H2O，说明该物质中含有碳元素和氢元素，无法确定是否含有氧元素，这是因为该物质燃烧时氧气参加了反应，故选项错误；
B、硫、磷、镁、铁在氧气中燃烧都只生成一种物质，但在氧气中的燃烧反应不一定都是化合反应，如甲烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，有两种生成物，不属于化合反应，故选项错误；
C、将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大，说明合金比组成它的纯金属的硬度大，故选项正确；
D、在空气中，温度达到℃时，天然气才会燃烧，所以熄灭燃着的天然气只需隔绝空气或将温度降至℃以下，满足其中一个条件即可，故选项错误。故选C。
6．
D
A、氧化物中一定含氧元素，含氧元素的化合物不一定是氧化物，例如氢氧化钙不是氧化物，错误‘’
B、分子是保持物质化学性质的最小粒子；一氧化碳和二氧化碳分子构成不同，所以它们的化学性质不相同，错误；
C、化学变化常伴随着能量的变化，有能量变化的不一定是化学变化，例如电灯发光发热，错误；
D、反应前后元素种类不变，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，说明蜡烛中一定含有碳、氢元素，正确。
故选D。
7．
B
A、由微观示意图可知，图示中共有4种分子，故A正确；
B、反应不符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，则该反应不属于置换反应，故B不正确；
C、化学反应均符合质量守恒定律，故C正确；
D、化学反应是分子分离成原子，原子重新组合成新的分子，该图示说明在化学变化中分子可分，原子不可分，故D正确。故选B。
8．
B
由物质在空气中燃烧的微观示意图可知，该反应是甲烷燃烧生成了二氧化碳和水，反应的化学方程式是：
A、由分子结构模型可知，化合物的分子是由不同种原子构成的，因此甲、丙、丁属于化合物，选项说法错误；
B、由质量守恒定律可知，反应前后原子种类不变，选项说法正确；
C、由微观反应示意图可知，反应前后分子种类不变，选项说法错误；
D、由化学方程式可知，反应中甲、乙的质量比为16：（32×2）=1：4，选项说法错误。
故选B。
9．
C
观察微观结构过程图，分析反应物、生成物，写出反应的化学方程式，此题由化学反应的微观示意图可知，该反应是氨气与氧气在点燃的条件下反应生成氮气和水，化学方程式为
，据其意义分析判断有关的问题。
A、反应物是氨气和氧气，生成物是氮气和水，四个物质都是由分子构成的，此选项说法正确，不符合题意；
B、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应，有分析中化学方程式可知，各物质的微粒个数比是为4：3：2：6，此选项说法正确，不符合题意；
C、根据方程式可知，反应前后，分子的种类发生了变化，原子的种类没有发生变化，此选项说法错误，符合题意；
D、在反应物氨气中，氮元素显-3价，在生成物氮气中，氮元素为0价，反应前后氮元素的化合价发生了改变，此选项说法正确，不符合题意；
故选C。
10．
C
反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，反应后出现的新物质是生成物。根据反应前后物质的差量可知，反应是W+O2→H2O+CO2。参加反应的W的质量是8g，参加反应的O2的质量是36g-4g=32g，生成水的质量是22g-4g=18g；根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为8g+32g-18g=22g，故x的值为22+2=24；
11．
B
A、由反应的化学方程式可知，反应物是两种物质，生成物是一种物质，属于化合反应，所以生成物属于化合物，故选项不符合题意；
B、由化学式可知，反应物都是分子构成的，故选项符合题意；
C、该反应中A2分成A原子，B2分成B原子，A、B重新组合成新的分子，所以可以说明化学变化中分子可以再分，原子不可再分，故选项不符合题意；
D、由反应的化学方程式可知，一个生成物分子是由一个A原子和三个B原子构成，反应后的框中微粒示意图应为
，故选项不符合题意。
故选B。
12．
D
反应物中含有2a个碳原子、6a个氢原子、2b个氧原子，生成物中含有m个碳原子、2n个氢原子、（2m+n）个氧原子。
A、由反应前后碳原子个数不变，可得2a=m，则故选项错误；
B、由反应前后碳原子个数不变，可得2a=m，则故选项错误；
C、根据反应前后氢原子个数不变：6a=2n，则3a=n，故选项错误；
D、根据反应前后氧原子个数不变，可得2b=2m+n，故选项正确。
故选D。
13．
C
A、反应①为酸碱中和反应，反应后溶液pH一定发生变化，正确；
B、反应②为酸和金属的反应，④为金属和盐溶液的反应，基本反应类型可能均为置换反应，正确；
C、反应③为盐溶液和碱溶液的反应，不一定生成难溶于水的碱，也可能生成不溶性的盐，错误；
D、反应④为金属和盐的反应，金属单质中元素化合价为零，生成的盐中金属元素化合价不为零，故一定有元素发生了化合价变化，正确。
故选C。
14．
D
复分解反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应；
A、该反应是一种单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应，错误；
B、该反应符合一变多特点，分解反应，错误；
C、该反应不是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应，不属于复分解反应；
D、该反应符合复分解反应特点，属于复分解反应。
故选D。
15．
A
A．由物质种类、数目分为四种基本反应类型，则化合、分解、置换、复分解反应为并列关系，故A正确；
B．根据物质种类分为纯净物和混合物，纯净物、混合物为并列关系，不存在包含关系，故B错误；
C．地壳中O元素含量最高，Si、Al、Fe分别为二、三、四位，图中位置不合理，故C错误；
D．金属与氧气反应生成氧化物，金属与酸反应生成盐，故D错误；
故选：A。
16．
B
A、生石灰是氧化钙的俗称，熟石灰是氢氧化钙的俗称，CaO＋H2O=Ca(OH)2是由生石灰制取熟石灰，故选项A说法不正确；
B、该化学方程式书写完全正确，且该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项B说法正确；
C、该化学方程式书写完全正确，但氧化反应不是基本反应类型，故选项C说法不正确；
D、KOH与Na2CO3相互交换成分没有沉淀、气体或水生成，不符合复分解反应发生的条件，故选项D不正确。
17．
A
A、分解反应不一定属于氧化还原反应，如H2CO3=CO2+H2O中元素的化合价不变，不是氧化还原反应，说法错误，符合题意；
B、置换反应是有单质参加和生成的反应，一定有元素化合价的改变，一定是氧化还原反应，说法正确，不符合题意；
C、复分解反应是两种化合物相互交换成分，元素的化合价不变，不是氧化还原反应，说法正确，不符合题意；
D、有单质参加的化合反应，则元素的化合价会发生改变，属于氧化还原反应，说法正确，不符合题意。
故选A。
解答本题的关键是抓住反应前后元素的化合价改变的反应，属于氧化还原反应。
18．
D
A、X可以是酒精，因为酒精燃烧生成二氧化碳和水，说法正确；
B、反应①中C转化为CO，碳元素从0价变为+2价，C一定是还原剂，说法正确；
C、反应②为二氧化碳与碳在高温条件下转化为一氧化碳，一定是化合反应，说法正确；
D、反应③不一定是与稀盐酸反应，硝酸等酸与碳酸钙反应也能生成二氧化碳，说法错误；
故选：D。
19．
B
A、碳元素的化合价由0价升高到CO中的+2价，化合价升高，表现为还原性，不符合题意；
B、由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应为置换反应，此反应符合，符合题意；
C、通过该反应制得的硅含杂质，不是纯硅，不符合题意；
D、参加反应的二氧化硅和碳的质量比为（28+16×2）：（2×12）=60:24=5:2，不符合题意；
故选B。
20．
B
A.物质按含有物质种类的多少可分为纯净物与混合物，是并列关系，故此选项错误。
B.化合物有多种元素组成，其中氧化物是含有氧元素和另外一种元素的化合物，是包含关系，故此选项正确。
C.纯净物按元素的含有情况可分为化合物与单质，故是并列关系，故此选项错误。
D.有些氧化反应是化合反应，如铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，有些氧化反应不是化合反应，如蜡烛与氧气反应生成水和二氧化碳，氧化反应与化合反应属于交叉关系。
故选：B。
21．
②③
原子Zn2+、SO42-置换反应
（1）B框中只有一种分子构成，该分子是氧气分子，由两个氢原子构成，属于单质，也属于纯净物，故填②③。
（2）根据微观示意图可知，硫化氢和氧气在点燃下反应，生成二氧化硫和水，化学方程式为：
。
（3）化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子，故反应前后原子种类不变，分子种类改变。
（4）锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，反应后离子是锌离子和硫酸根离子，符号为Zn2+，SO42-。该反应是一种单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应。
22．
4
原子
由汽车尾气有害物质转化的微观示意图可知，各物质反应的微粒的数目关系是：
23．
BC2：1A和Cd
①A、碘和酒精不能发生化学反应，不能验证质量守恒定律；
B、生石灰和水反应生成氢氧化钙，可以验证质量守恒定律；
C、大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，可以验证质量守恒定律；
故填：BC。
②根据反应的微观示意图和质量守恒定律可知，该反应的化学方程式可表示为
；
则参加反应的A、B物质的分子数之比为2:1，A、B、C中属于化合物的是A和C；
a、元素种类没有改变，分析正确；
b、原子种类没有改变，分析正确；
c、原子个数没有改变，分析正确；
d、分子种类已经改变，分析错误；
故填：d。
24．
降低汽车尾气对空气污染（合理均可1分）
①②④N2③④
（1）一氧化碳和二氧化氮有毒，氮气和二氧化碳无毒，该装置的最大贡献是将有毒气体处理为无污染气体；根据反应模型可知，该反应是一氧化碳和二氧化氮在催化剂的作用下生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式：
；
（2）由图示结合质量守恒定律的有关内容可知：反应前后原子个数、原子种类、原子的质量不变，但分子的种类在化学反应前后一定会变；故选①②④；
（3）依据化学反应前后各种原子的数目及种类不变可知：由方程式知反应物中含有的原子种类及原子个数为H：24；N：14；O：12；已知生成物中含有的原子种类及原子个数为H：24；O：12；比较分析可知X中含有N元素，其分子中原子个数为2，故X的化学式为N2；
（4）①氮、磷、钾肥要合理施用，不能过量使用；
②农药要合理施用，过量使用对农作物生长不利；
③铵态氮肥与碱性物质混用会生成的氨气，降低肥效；
④二氧化碳是植物光合作用的原料，在蔬菜大棚中适量补充二氧化碳以促进光合作用。故选③④。
25．
H28:3c
(1)通过甲的构成看：甲物质的化学式是CH4，甲烷燃烧是和空气中氧气反应生成水和二氧化碳，
；
(2)五种物质水和二氧化碳不燃烧；甲烷和一氧化碳燃烧生成二氧化碳，会造成温室效应；氢气燃烧只生成水，是绿色燃料；
(3)甲物质甲烷、乙物质水两种物质在高温、高压下反应生成丙物质一氧化碳和丁物质氢气，化学反应方程式为，参加反应的甲、丁的物质的量之比为16:6=8:3；
(4)原子是化学变化中最小的粒子，在化学反应前后原子种类、原子数目、元素种类一定不变，所以物质的总质量也一定不变；化学变化的本质是生成新物质，所以分子种类一定变；故选c。
26．
82Al3+三AD
（1）根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为58，表示原子序数为58，根据原子中原子序数=核电荷数=质子数，则铈原子核外电子数为58，元素名称下方的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为；根据相对原子质量=质子数+中子数，所以铈原子里的中子数为-58=82；故填：82；
（2）图2中粒子A中，质子数为13，核外电子数为2+8=10，该粒子带三个单位正电荷，化学符号是：Al3+；其原子核外有三个电子层，该元素位于元素周期表中第三周期；故填：Al3+；三；
（3）图3中发生的反应是乙炔与氧气在一定条件下生成碳和水，反应的化学方程式为：
化学反应前后元素种类，原子数目不变；由化学方程式可知，分子数目发生了变化；反应有单质参加反应，并有单质生成，元素的化合价一定发生变化；故填：AD
本题难度不大，灵活运用粒子结构示意图的含义、元素周期表中元素的信息以及正确理解微观示意图是正确解答本题的关键。