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6. [2025 龙东地区]化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列认识中，不正确的是（
A.守恒观:某物质在氧气中燃烧有水生成,证明该物质中含有氢、氧两种元素
B.微粒观:变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来,原因是分子间的间隔发生改变
C.转化观:“碳循环”和“氧循环”有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D.组成观:物质都是由元素组成的
A
）A.守恒观:某物质在氧气中燃烧有水生成,证明该物质中含有氢、氧两种元素
B.微粒观:变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来,原因是分子间的间隔发生改变
C.转化观:“碳循环”和“氧循环”有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D.组成观:物质都是由元素组成的
答案
A 某物质在氧气中燃烧有水生成，根据质量守恒定律，只能证明该物质中含有氢元素，不能证明含有氧元素，A错误。
解析
【分析】
这是一道结合化学核心素养的基础概念辨析题，解题思路是逐个选项匹配对应的化学基础知识点逐一判断正误：首先回忆质量守恒定律的元素守恒规律判断A选项，再结合分子的性质判断B选项，联系自然界的碳氧循环的意义判断C选项，最后根据物质组成的基本认知判断D选项，最终选出描述不正确的选项即可。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 分析A选项：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，该物质在氧气中燃烧，反应物中的氧气已经提供了氧元素，生成的水中的氢元素一定来自该物质，但水中的氧元素可以全部来自氧气，无法证明该物质本身一定含有氧元素，因此该描述错误。
2. 分析B选项：变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，是因为温度升高，乒乓球内气体分子间的间隔增大，气体体积膨胀，分子本身的大小没有发生改变，该描述正确。
3. 分析C选项：自然界的“碳循环”通过光合作用、呼吸作用等过程实现二氧化碳和氧气的相互转化，“氧循环”也通过类似转化路径，共同维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，该描述正确。
4. 分析D选项：物质都是由元素组成的，这是物质组成的基本化学观念，该描述正确。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律，分子的基本性质，自然界碳氧循环
【点评】
本题围绕化学学科核心素养对应的四类基础化学观念设置考点，整体侧重基础概念的辨析，易错点是很多同学会忽略反应物氧气本身含有氧元素，误判燃烧生成水的可燃物一定含有氧元素，能够帮助学生巩固对基础化学观念的准确认知。
【难度系数】
0.8
这是一道结合化学核心素养的基础概念辨析题，解题思路是逐个选项匹配对应的化学基础知识点逐一判断正误：首先回忆质量守恒定律的元素守恒规律判断A选项，再结合分子的性质判断B选项，联系自然界的碳氧循环的意义判断C选项，最后根据物质组成的基本认知判断D选项，最终选出描述不正确的选项即可。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 分析A选项：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，该物质在氧气中燃烧，反应物中的氧气已经提供了氧元素，生成的水中的氢元素一定来自该物质，但水中的氧元素可以全部来自氧气，无法证明该物质本身一定含有氧元素，因此该描述错误。
2. 分析B选项：变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，是因为温度升高，乒乓球内气体分子间的间隔增大，气体体积膨胀，分子本身的大小没有发生改变，该描述正确。
3. 分析C选项：自然界的“碳循环”通过光合作用、呼吸作用等过程实现二氧化碳和氧气的相互转化，“氧循环”也通过类似转化路径，共同维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，该描述正确。
4. 分析D选项：物质都是由元素组成的，这是物质组成的基本化学观念，该描述正确。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律，分子的基本性质，自然界碳氧循环
【点评】
本题围绕化学学科核心素养对应的四类基础化学观念设置考点，整体侧重基础概念的辨析，易错点是很多同学会忽略反应物氧气本身含有氧元素，误判燃烧生成水的可燃物一定含有氧元素，能够帮助学生巩固对基础化学观念的准确认知。
【难度系数】
0.8
7. [2025 齐齐哈尔改编]推理是培养科学思维的重要方法。下列推理中,正确的是 （
A.阳离子带正电荷,则带正电荷的离子一定是阳离子
B.同种元素的质子数相同,则质子数相同的微观粒子一定属于同种元素
C.氧化物中都含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
D.燃烧都伴有发光、放热现象,则有发光、放热现象的变化一定是燃烧
A
）A.阳离子带正电荷,则带正电荷的离子一定是阳离子
B.同种元素的质子数相同,则质子数相同的微观粒子一定属于同种元素
C.氧化物中都含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
D.燃烧都伴有发光、放热现象,则有发光、放热现象的变化一定是燃烧
答案
A 阳离子带正电荷，则带正电荷的离子一定是阳离子，A正确；同种元素的质子数相同，但质子数相同的微观粒子不一定属于同种元素，如一个水分子和一个氖原子的质子数均为10，B错误；氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，氧化物中都含有氧元素，但含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如NaOH不属于氧化物，C错误；燃烧都伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定是燃烧，如灯泡通电后发光发热，不是燃烧，D错误。
解析
【分析】
这是一道化学概念辨析类逻辑推理题，解题核心思路是：先明确每个选项涉及的化学概念的完整定义，判断前半句给出的性质是否能完全等价推出后半句的结论。对于不成立的推理，只要举出一个符合前半句描述、但不满足后半句结论的反例，就可以直接排除错误选项。我们可以逐个验证4个选项：首先结合阳离子定义判断A选项是否成立；注意B选项中“微观粒子”不局限于原子，寻找质子数相同的不同类粒子作为反例；回忆氧化物的两个核心限定条件验证C选项；结合燃烧属于化学变化的特征，寻找发光放热但属于物理变化的反例验证D选项。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 选项A：阳离子的定义就是带正电荷的离子，所有带正电荷的离子都符合阳离子的定义，不存在带正电的离子不属于阳离子的情况，该推理成立。
2. 选项B：同种元素的质子数相同，但质子数相同的微观粒子不一定属于同种元素，微观粒子包含分子、原子等，例如1个水分子的质子数为10，1个氖原子的质子数也为10，二者不属于同种元素，该推理不成立。
3. 选项C：氧化物的定义是由两种元素组成、且其中一种元素为氧元素的化合物，含有氧元素的化合物不一定满足“仅由两种元素组成”的要求，比如NaOH含有氧元素，但由钠、氧、氢三种元素组成，不属于氧化物，该推理不成立。
4. 选项D：燃烧是发光放热的化学变化，伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定是燃烧，比如灯泡通电后发光放热，属于物理变化，不属于燃烧，该推理不成立。
综上只有A选项推理正确。
【答案】A
【知识点】
离子分类、元素概念、氧化物判定
【点评】
本题是初中化学经典的逻辑推理题型，重点考察学生对核心基础概念的精准掌握程度，易错点是容易忽略概念的隐藏限定条件，比如元素概念的适用范围是原子、氧化物要求仅含两种元素等。这类题目使用举反例的解题技巧可以快速排除错误选项，提醒学生日常学习概念时要主动梳理概念的全部限定要素，避免将部分性质错当成充分必要条件。
【难度系数】
0.7
这是一道化学概念辨析类逻辑推理题，解题核心思路是：先明确每个选项涉及的化学概念的完整定义，判断前半句给出的性质是否能完全等价推出后半句的结论。对于不成立的推理，只要举出一个符合前半句描述、但不满足后半句结论的反例，就可以直接排除错误选项。我们可以逐个验证4个选项：首先结合阳离子定义判断A选项是否成立；注意B选项中“微观粒子”不局限于原子，寻找质子数相同的不同类粒子作为反例；回忆氧化物的两个核心限定条件验证C选项；结合燃烧属于化学变化的特征，寻找发光放热但属于物理变化的反例验证D选项。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 选项A：阳离子的定义就是带正电荷的离子，所有带正电荷的离子都符合阳离子的定义，不存在带正电的离子不属于阳离子的情况，该推理成立。
2. 选项B：同种元素的质子数相同，但质子数相同的微观粒子不一定属于同种元素，微观粒子包含分子、原子等，例如1个水分子的质子数为10，1个氖原子的质子数也为10，二者不属于同种元素，该推理不成立。
3. 选项C：氧化物的定义是由两种元素组成、且其中一种元素为氧元素的化合物，含有氧元素的化合物不一定满足“仅由两种元素组成”的要求，比如NaOH含有氧元素，但由钠、氧、氢三种元素组成，不属于氧化物，该推理不成立。
4. 选项D：燃烧是发光放热的化学变化，伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定是燃烧，比如灯泡通电后发光放热，属于物理变化，不属于燃烧，该推理不成立。
综上只有A选项推理正确。
【答案】A
【知识点】
离子分类、元素概念、氧化物判定
【点评】
本题是初中化学经典的逻辑推理题型，重点考察学生对核心基础概念的精准掌握程度，易错点是容易忽略概念的隐藏限定条件，比如元素概念的适用范围是原子、氧化物要求仅含两种元素等。这类题目使用举反例的解题技巧可以快速排除错误选项，提醒学生日常学习概念时要主动梳理概念的全部限定要素，避免将部分性质错当成充分必要条件。
【难度系数】
0.7
8. [2025 深圳]如图所示为探究燃烧条件的微型实验装置示意图，傲傲同学实验前先通入$\ce{CO_{2}}$至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法中，正确的是 （
A.加入热水后，白磷未燃烧，是因为温度未达到白磷着火点
B.推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明燃烧需要可燃物
C.白磷燃烧时再通入$\ce{CO_{2}}$，白磷停止燃烧，说明隔绝$\ce{O_{2}}$可灭火
D.田田同学指出本实验制备$\ce{O_{2}}$需要的反应物有两种
C
）A.加入热水后，白磷未燃烧，是因为温度未达到白磷着火点
B.推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明燃烧需要可燃物
C.白磷燃烧时再通入$\ce{CO_{2}}$，白磷停止燃烧，说明隔绝$\ce{O_{2}}$可灭火
D.田田同学指出本实验制备$\ce{O_{2}}$需要的反应物有两种
答案
C 加入热水后，白磷未燃烧，是因为白磷未与氧气接触，A错误；推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，B错误；白磷燃烧时再通入$\ce{CO_{2}}$，因为没有氧气，白磷停止燃烧，说明隔绝$\ce{O_{2}}$可灭火，C正确；本实验制备$\ce{O_{2}}$需要的反应物只有过氧化氢一种，二氧化锰是催化剂，D错误。
解析
【分析】
我们首先回忆燃烧的三个必要条件：物质是可燃物、与氧气（空气）接触、温度达到可燃物的着火点，三者缺一不可，同时结合实验的初始操作（先通CO2排尽装置内空气）逐一分析选项：首先明确80℃热水的温度高于白磷40℃的着火点，低于红磷240℃的着火点，再逐个判断每个选项的描述是否符合实验逻辑和化学原理，排除错误选项得到正确答案。
【解析】
我们结合实验设定和化学原理逐一验证选项：
1. 分析选项A：实验中热水温度为80℃，已经高于白磷40℃的着火点，白磷未燃烧是因为初始装置内充满CO2，白磷没有接触氧气，并非温度未达到着火点，A错误。
2. 分析选项B：推动注射器活塞后，H2O2在MnO2催化下分解产生O2，白磷接触O2且温度达到着火点发生燃烧；红磷本身是可燃物，不燃烧是因为80℃远低于其240℃的着火点，该对比实验说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，不能说明燃烧需要可燃物，B错误。
3. 分析选项C：白磷燃烧时通入CO2，CO2不支持燃烧，会将装置内的氧气排出，白磷因缺少氧气停止燃烧，该现象可以证明隔绝O2可实现灭火，C正确。
4. 分析选项D：本实验制取氧气的反应为过氧化氢在二氧化锰催化下分解，反应物只有H2O2一种，MnO2是反应的催化剂，不属于反应物，D错误。
【答案】C
【知识点】燃烧的条件，灭火原理，过氧化氢制氧气
【点评】本题结合微型实验装置探究燃烧条件，同时融合了氧气制备的相关知识点，重点考察控制变量法在燃烧条件探究中的应用，需要学生准确区分催化剂和反应物的概念，理清不同实验现象对应的结论逻辑，避免对实验原理的误读。
【难度系数】0.7
我们首先回忆燃烧的三个必要条件：物质是可燃物、与氧气（空气）接触、温度达到可燃物的着火点，三者缺一不可，同时结合实验的初始操作（先通CO2排尽装置内空气）逐一分析选项：首先明确80℃热水的温度高于白磷40℃的着火点，低于红磷240℃的着火点，再逐个判断每个选项的描述是否符合实验逻辑和化学原理，排除错误选项得到正确答案。
【解析】
我们结合实验设定和化学原理逐一验证选项：
1. 分析选项A：实验中热水温度为80℃，已经高于白磷40℃的着火点，白磷未燃烧是因为初始装置内充满CO2，白磷没有接触氧气，并非温度未达到着火点，A错误。
2. 分析选项B：推动注射器活塞后，H2O2在MnO2催化下分解产生O2，白磷接触O2且温度达到着火点发生燃烧；红磷本身是可燃物，不燃烧是因为80℃远低于其240℃的着火点，该对比实验说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，不能说明燃烧需要可燃物，B错误。
3. 分析选项C：白磷燃烧时通入CO2，CO2不支持燃烧，会将装置内的氧气排出，白磷因缺少氧气停止燃烧，该现象可以证明隔绝O2可实现灭火，C正确。
4. 分析选项D：本实验制取氧气的反应为过氧化氢在二氧化锰催化下分解，反应物只有H2O2一种，MnO2是反应的催化剂，不属于反应物，D错误。
【答案】C
【知识点】燃烧的条件，灭火原理，过氧化氢制氧气
【点评】本题结合微型实验装置探究燃烧条件，同时融合了氧气制备的相关知识点，重点考察控制变量法在燃烧条件探究中的应用，需要学生准确区分催化剂和反应物的概念，理清不同实验现象对应的结论逻辑，避免对实验原理的误读。
【难度系数】0.7
9. 为探究二氧化碳的部分性质，设计实验装置如图所示(已知:无水氯化钙可以用来干燥气体)，焐热干冰位置的玻璃管。下列说法中，正确的是 （
A.实验中观察到a、b、c处试纸都变红
B.d处火焰先熄灭，说明$\ce{CO_{2}}$不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
C.该实验证明$\ce{CO_{2}}$可以和水发生反应
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
C
）A.实验中观察到a、b、c处试纸都变红
B.d处火焰先熄灭，说明$\ce{CO_{2}}$不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
C.该实验证明$\ce{CO_{2}}$可以和水发生反应
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
答案
C 二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，实验中观察到b、c处试纸变红，a处试纸不变色，A错误，C正确；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，所以e处火焰先熄灭，B错误；该实验也可以验证二氧化碳的密度比空气大，该性质属于物理性质，D错误。
解析
【分析】
首先梳理整个实验的逻辑：焐热干冰后，干冰升华产生二氧化碳气体，气体先经过无水氯化钙被干燥，得到干燥的CO₂。接下来我们可以分三步推导判断选项：第一，先分析试纸变色规律：干燥的CO₂本身没有酸性，不能使干燥石蕊试纸变色，只有CO₂和水反应生成的碳酸才可以使石蕊变红，由此判断a、b、c三处的试纸变色情况，验证A、C选项的正误；第二，结合CO₂密度比空气大的物理性质，判断气体会优先向下扩散，因此下方的e处火焰会先接触到大量CO₂先熄灭，验证B选项的正误；第三，区分物理性质和化学性质，密度属于物理性质，和水反应、不支持燃烧属于化学性质，验证D选项的正误，逐步推导即可选出正确答案。
【解析】
1. 分析试纸相关现象与结论：
焐热干冰后干冰升华生成CO₂，经过无水氯化钙干燥后得到干燥的CO₂。a处是干燥的紫色石蕊试纸，干燥的CO₂不显酸性，无法使试纸变红；b、c处是湿润的紫色石蕊试纸，CO₂和试纸上的水反应生成酸性的碳酸，可使紫色石蕊变红。因此a处试纸不变红，A选项错误；通过a处不变红、b和c处变红的对比，可证明CO₂可以和水发生反应，C选项正确。
2. 分析d、e处的熄灭顺序：
CO₂密度远大于空气，会优先向下扩散，因此下方的e处先接触到大量CO₂，e处火焰先熄灭，说明CO₂不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，B选项错误。
3. 判断涉及的性质类型：
本实验既验证了CO₂和水反应、不支持燃烧的化学性质，也验证了CO₂密度比空气大的物理性质，并非只能证明二氧化碳的化学性质，D选项错误。
综上，正确选项为C。
【答案】C
【知识点】
二氧化碳性质，酸碱指示剂，干冰升华
【点评】
本题是创新整合型的二氧化碳性质探究实验，将多个性质验证整合在一套装置中，通过干燥/湿润试纸的对照、上下位置火焰的熄灭顺序设置考点，易错点是混淆CO₂和碳酸的酸性差异、记错CO₂密度大带来的气体下沉顺序，解题时需要结合每个位置的实验条件逐一推导现象，再对应性质判断选项即可。
【难度系数】
0.6
首先梳理整个实验的逻辑：焐热干冰后，干冰升华产生二氧化碳气体，气体先经过无水氯化钙被干燥，得到干燥的CO₂。接下来我们可以分三步推导判断选项：第一，先分析试纸变色规律：干燥的CO₂本身没有酸性，不能使干燥石蕊试纸变色，只有CO₂和水反应生成的碳酸才可以使石蕊变红，由此判断a、b、c三处的试纸变色情况，验证A、C选项的正误；第二，结合CO₂密度比空气大的物理性质，判断气体会优先向下扩散，因此下方的e处火焰会先接触到大量CO₂先熄灭，验证B选项的正误；第三，区分物理性质和化学性质，密度属于物理性质，和水反应、不支持燃烧属于化学性质，验证D选项的正误，逐步推导即可选出正确答案。
【解析】
1. 分析试纸相关现象与结论：
焐热干冰后干冰升华生成CO₂，经过无水氯化钙干燥后得到干燥的CO₂。a处是干燥的紫色石蕊试纸，干燥的CO₂不显酸性，无法使试纸变红；b、c处是湿润的紫色石蕊试纸，CO₂和试纸上的水反应生成酸性的碳酸，可使紫色石蕊变红。因此a处试纸不变红，A选项错误；通过a处不变红、b和c处变红的对比，可证明CO₂可以和水发生反应，C选项正确。
2. 分析d、e处的熄灭顺序：
CO₂密度远大于空气，会优先向下扩散，因此下方的e处先接触到大量CO₂，e处火焰先熄灭，说明CO₂不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，B选项错误。
3. 判断涉及的性质类型：
本实验既验证了CO₂和水反应、不支持燃烧的化学性质，也验证了CO₂密度比空气大的物理性质，并非只能证明二氧化碳的化学性质，D选项错误。
综上，正确选项为C。
【答案】C
【知识点】
二氧化碳性质，酸碱指示剂，干冰升华
【点评】
本题是创新整合型的二氧化碳性质探究实验，将多个性质验证整合在一套装置中，通过干燥/湿润试纸的对照、上下位置火焰的熄灭顺序设置考点，易错点是混淆CO₂和碳酸的酸性差异、记错CO₂密度大带来的气体下沉顺序，解题时需要结合每个位置的实验条件逐一推导现象，再对应性质判断选项即可。
【难度系数】
0.6
10.［2025武汉期中］某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示。下列说法中，正确的是 （
A.乙一定是该反应的催化剂
B.该反应可能是实验室用氯酸钾制取氧气
C.甲、丙的相对分子质量比为$4:15$
D.若继续反应至丙为55 g，丙刚好是丁质量的5倍
D
）A.乙一定是该反应的催化剂
B.该反应可能是实验室用氯酸钾制取氧气
C.甲、丙的相对分子质量比为$4:15$
D.若继续反应至丙为55 g，丙刚好是丁质量的5倍
答案
D 根据质量守恒确定a的值，$a=21+8+40+30-17-8-25=49$。甲、丙反应后质量增大，是生成物；丁反应后质量减小，是反应物；该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，参加反应的丁、甲、丙的质量比是$(49\ \mathrm{g}-30\ \mathrm{g}):(21\ \mathrm{g}-17\ \mathrm{g}):(40\ \mathrm{g}-25\ \mathrm{g})=19:4:15$；乙在反应前后质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，A错误。氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，氯酸钾、氯化钾和氧气的质量比是245:149:96，因此该反应不是实验室用氯酸钾制取氧气，B错误。由于不知道各物质在该反应中的化学计量数，则不能确定甲、丙的相对分子质量比，C错误。参加反应的丙、丁的质量比是$(40\ \mathrm{g}-25\ \mathrm{g}):(49\ \mathrm{g}-30\ \mathrm{g})=15:19$，若继续反应至丙为55 g，即又生成15 g丙，又消耗了19 g丁，则丁的质量$30\ \mathrm{g}-19\ \mathrm{g}=11\ \mathrm{g}$，$\dfrac{55\ \mathrm{g}}{11\ \mathrm{g}}=5$，此时丙质量刚好是丁质量的5倍，D正确。
解析
【分析】
解题时首先利用密闭容器中反应前后总质量守恒的规律，先计算出丁的初始质量a的数值。接下来对比反应前后各物质的质量变化：质量减少的物质是反应物，质量增加的是生成物，质量不变的物质既可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。之后逐一验证每个选项：首先判断A选项，乙质量不变不能直接认定为催化剂；B选项将该反应的各物质质量比和氯酸钾分解的理论质量比对比，判断是否匹配；C选项明确反应中物质的质量比不等于相对分子质量比，还需要结合化学方程式的计量数才能推导；D选项先算出反应中丙和丁的质量变化比例，再计算丙质量到55g时对应的丁的剩余质量，验证二者的倍数关系即可得出正确结论。
【解析】
第一步：根据质量守恒定律，密闭容器内反应前所有物质总质量等于反应一段时间后所有物质总质量：
反应前总质量 = 21g（甲）+ 8g（乙）+ 40g（丙）+ a（丁）
反应后总质量 = 17g（甲）+ 8g（乙）+ 25g（丙）+ 30g（丁）
代入计算得：21+8+40+a =17+8+25+30，解得a=49g。
第二步：分析各物质质量变化：
丁的质量从49g减小到30g，属于反应物；甲的质量从17g增大到21g，丙的质量从25g增大到40g，二者属于生成物；乙的质量始终为8g，质量不发生改变。
该反应中参与反应的丁、生成的甲、生成的丙的质量比为：$(49\ \mathrm{g}-30\ \mathrm{g}):(21\ \mathrm{g}-17\ \mathrm{g}):(40\ \mathrm{g}-25\ \mathrm{g})=19:4:15$。
第三步：逐一验证选项：
A选项：乙反应前后质量不变，乙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，并非“一定是该反应的催化剂”，A错误。
B选项：实验室用氯酸钾制取氧气的反应为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[MnO_{2}]{\Delta} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$，反应中氯酸钾、氯化钾、氧气的质量比为245:149:96，和本题中丁、甲、丙的质量比19:4:15不匹配，该反应不可能是氯酸钾制氧气，B错误。
C选项：仅能得到反应中甲、丙的质量比为4:15，不知道该反应的化学方程式中二者的化学计量数，无法推导甲、丙的相对分子质量之比，C错误。
D选项：反应中生成丙和消耗丁的质量比为15:19，当前丙的质量是40g，若继续反应至丙为55g，说明新生成的丙质量为$55\ \mathrm{g}-40\ \mathrm{g}=15\ \mathrm{g}$，对应消耗的丁的质量为19g，此时丁的剩余质量为$30\ \mathrm{g}-19\ \mathrm{g}=11\ \mathrm{g}$，$55\ \mathrm{g}÷11\ \mathrm{g}=5$，即丙的质量刚好是丁质量的5倍，D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律，催化剂判断，反应质量比计算
【点评】
本题以特殊坐标系的质量变化图像为载体，综合考查质量守恒定律的应用，易错点一是误认为反应前后质量不变的物质一定是催化剂，易错点二是混淆反应中物质的质量比和相对分子质量比的关系，解题核心是先通过总质量守恒算出未知质量，再结合质量变化逐一推导选项。
【难度系数】
0.4
解题时首先利用密闭容器中反应前后总质量守恒的规律，先计算出丁的初始质量a的数值。接下来对比反应前后各物质的质量变化：质量减少的物质是反应物，质量增加的是生成物，质量不变的物质既可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。之后逐一验证每个选项：首先判断A选项，乙质量不变不能直接认定为催化剂；B选项将该反应的各物质质量比和氯酸钾分解的理论质量比对比，判断是否匹配；C选项明确反应中物质的质量比不等于相对分子质量比，还需要结合化学方程式的计量数才能推导；D选项先算出反应中丙和丁的质量变化比例，再计算丙质量到55g时对应的丁的剩余质量，验证二者的倍数关系即可得出正确结论。
【解析】
第一步：根据质量守恒定律，密闭容器内反应前所有物质总质量等于反应一段时间后所有物质总质量：
反应前总质量 = 21g（甲）+ 8g（乙）+ 40g（丙）+ a（丁）
反应后总质量 = 17g（甲）+ 8g（乙）+ 25g（丙）+ 30g（丁）
代入计算得：21+8+40+a =17+8+25+30，解得a=49g。
第二步：分析各物质质量变化：
丁的质量从49g减小到30g，属于反应物；甲的质量从17g增大到21g，丙的质量从25g增大到40g，二者属于生成物；乙的质量始终为8g，质量不发生改变。
该反应中参与反应的丁、生成的甲、生成的丙的质量比为：$(49\ \mathrm{g}-30\ \mathrm{g}):(21\ \mathrm{g}-17\ \mathrm{g}):(40\ \mathrm{g}-25\ \mathrm{g})=19:4:15$。
第三步：逐一验证选项：
A选项：乙反应前后质量不变，乙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，并非“一定是该反应的催化剂”，A错误。
B选项：实验室用氯酸钾制取氧气的反应为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[MnO_{2}]{\Delta} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$，反应中氯酸钾、氯化钾、氧气的质量比为245:149:96，和本题中丁、甲、丙的质量比19:4:15不匹配，该反应不可能是氯酸钾制氧气，B错误。
C选项：仅能得到反应中甲、丙的质量比为4:15，不知道该反应的化学方程式中二者的化学计量数，无法推导甲、丙的相对分子质量之比，C错误。
D选项：反应中生成丙和消耗丁的质量比为15:19，当前丙的质量是40g，若继续反应至丙为55g，说明新生成的丙质量为$55\ \mathrm{g}-40\ \mathrm{g}=15\ \mathrm{g}$，对应消耗的丁的质量为19g，此时丁的剩余质量为$30\ \mathrm{g}-19\ \mathrm{g}=11\ \mathrm{g}$，$55\ \mathrm{g}÷11\ \mathrm{g}=5$，即丙的质量刚好是丁质量的5倍，D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律，催化剂判断，反应质量比计算
【点评】
本题以特殊坐标系的质量变化图像为载体，综合考查质量守恒定律的应用，易错点一是误认为反应前后质量不变的物质一定是催化剂，易错点二是混淆反应中物质的质量比和相对分子质量比的关系，解题核心是先通过总质量守恒算出未知质量，再结合质量变化逐一推导选项。
【难度系数】
0.4
