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12. 在实验室中，加热$5\ {g}$二氧化锰和$24.5\ {g}$氯酸钾的混合物，充分反应后，剩余固体的质量为$19.9\ {g}$。下列说法错误的是 (
A.剩余固体为氯化钾和二氧化锰
B.生成氧气的质量为：$24.5\ {g}×\frac{A_{r}({O})×3}{M_{r}({KClO_{3}})}×100\%$
C.生成氧气的质量为：$24.5\ {g}-19.9\ {g}$
D.生成氧气的质量为：$(24.5\ {g}+5\ {g})-19.9\ {g}$
C
)A.剩余固体为氯化钾和二氧化锰
B.生成氧气的质量为：$24.5\ {g}×\frac{A_{r}({O})×3}{M_{r}({KClO_{3}})}×100\%$
C.生成氧气的质量为：$24.5\ {g}-19.9\ {g}$
D.生成氧气的质量为：$(24.5\ {g}+5\ {g})-19.9\ {g}$
答案
12.C
解析
【分析】
本题考查氯酸钾分解反应的相关知识，解题思路如下：1. 明确反应原理：氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解为氯化钾和氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质不变；2. 判断剩余固体成分：反应后氧气逸出，剩余固体为生成的氯化钾和催化剂二氧化锰，据此分析选项A；3. 计算生成氧气的质量：根据质量守恒定律，反应前后固体总质量的减少量等于生成氧气的质量，总质量为氯酸钾与二氧化锰的质量和，据此分析选项C、D；4. 从元素转化角度，氯酸钾中的氧元素全部转化为氧气，氧气质量也等于氯酸钾中氧元素的质量，对应选项B，最终找出错误选项。
【解析】
氯酸钾分解的反应为：$2KClO_{3}\stackrel{MnO_2、△}{=}2KCl + 3O_{2}↑$，二氧化锰是催化剂，反应后质量不变。
选项A：反应后氧气为气体逸出，剩余固体是生成的氯化钾和二氧化锰，该选项正确；
选项B：氯酸钾中氧元素全部转化为氧气，氧气质量 = 氯酸钾质量×氯酸钾中氧元素的质量分数，氧元素质量分数为$\frac{A_r(O)×3}{M_r(KClO_3)}×100\%$，因此生成氧气质量为$24.5\ {g}×\frac{A_r(O)×3}{M_r(KClO_3)}×100\%$，该选项正确；
选项C：剩余固体质量包含二氧化锰的5g，不能直接用氯酸钾质量减去剩余固体质量计算氧气质量，该选项错误；
选项D：根据质量守恒，生成氧气的质量 = 反应前总质量（氯酸钾+二氧化锰） - 反应后剩余固体质量，即$(24.5\ {g}+5\ {g})-19.9\ {g}$，该选项正确；
综上，错误的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、催化剂性质、化学式计算
【点评】
本题是化学计算基础题，结合氯酸钾分解反应，考察质量守恒定律应用、催化剂特点及元素质量分数计算，需注意剩余固体包含催化剂，避免忽略其质量，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查氯酸钾分解反应的相关知识，解题思路如下：1. 明确反应原理：氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解为氯化钾和氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质不变；2. 判断剩余固体成分：反应后氧气逸出，剩余固体为生成的氯化钾和催化剂二氧化锰，据此分析选项A；3. 计算生成氧气的质量：根据质量守恒定律，反应前后固体总质量的减少量等于生成氧气的质量，总质量为氯酸钾与二氧化锰的质量和，据此分析选项C、D；4. 从元素转化角度，氯酸钾中的氧元素全部转化为氧气，氧气质量也等于氯酸钾中氧元素的质量，对应选项B，最终找出错误选项。
【解析】
氯酸钾分解的反应为：$2KClO_{3}\stackrel{MnO_2、△}{=}2KCl + 3O_{2}↑$，二氧化锰是催化剂，反应后质量不变。
选项A：反应后氧气为气体逸出，剩余固体是生成的氯化钾和二氧化锰，该选项正确；
选项B：氯酸钾中氧元素全部转化为氧气，氧气质量 = 氯酸钾质量×氯酸钾中氧元素的质量分数，氧元素质量分数为$\frac{A_r(O)×3}{M_r(KClO_3)}×100\%$，因此生成氧气质量为$24.5\ {g}×\frac{A_r(O)×3}{M_r(KClO_3)}×100\%$，该选项正确；
选项C：剩余固体质量包含二氧化锰的5g，不能直接用氯酸钾质量减去剩余固体质量计算氧气质量，该选项错误；
选项D：根据质量守恒，生成氧气的质量 = 反应前总质量（氯酸钾+二氧化锰） - 反应后剩余固体质量，即$(24.5\ {g}+5\ {g})-19.9\ {g}$，该选项正确；
综上，错误的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、催化剂性质、化学式计算
【点评】
本题是化学计算基础题，结合氯酸钾分解反应，考察质量守恒定律应用、催化剂特点及元素质量分数计算，需注意剩余固体包含催化剂，避免忽略其质量，难度适中。
【难度系数】
0.6
13. 某实验小组使用下图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。
请回答下列问题：
(1)锥形瓶内发生反应的文字表达式为
(2)该实验装置中，小气球的作用是
(3)不选用敞口容器进行该实验的原因是
(4)下列图像中，能够体现该实验过程中锥形瓶内物质的质量与时间关系的是
请回答下列问题：
(1)锥形瓶内发生反应的文字表达式为
磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
。(2)该实验装置中，小气球的作用是
隔绝空气，形成密闭体系，防止红磷燃烧时产生的白烟及瓶中的气体逸散到空气中；容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置爆炸(合理即可)
；不能
(填“能”或“不能”)用玻璃棒来代替玻璃导管，原因是玻璃导管的作用是容纳和导出受热膨胀的气体，用玻璃棒则可能会导致瓶塞弹出，造成气体逸散
。(3)不选用敞口容器进行该实验的原因是
敞口容器易导致空气进入容器或生成的五氧化二磷逸散到空气中
。(4)下列图像中，能够体现该实验过程中锥形瓶内物质的质量与时间关系的是
d
(填字母序号)。答案
13.
(1)磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
(2)隔绝空气，形成密闭体系，防止红磷燃烧时产生的白烟及瓶中的气体逸散到空气中；容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置爆炸(合理即可)
不能 玻璃导管的作用是容纳和导出受热膨胀的气体，用玻璃棒则可能会导致瓶塞弹出，造成气体逸散
(3)敞口容器易导致空气进入容器或生成的五氧化二磷逸散到空气中
(4)d
(1)磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
(2)隔绝空气，形成密闭体系，防止红磷燃烧时产生的白烟及瓶中的气体逸散到空气中；容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置爆炸(合理即可)
不能 玻璃导管的作用是容纳和导出受热膨胀的气体，用玻璃棒则可能会导致瓶塞弹出，造成气体逸散
(3)敞口容器易导致空气进入容器或生成的五氧化二磷逸散到空气中
(4)d
解析
【分析】
要解决这道题，需结合红磷燃烧的实验原理、质量守恒定律的验证要求思考：(1) 明确红磷燃烧的反应物、生成物和反应条件；(2) 从密闭体系和缓冲气压两方面分析小气球的作用，对比玻璃导管与玻璃棒的功能差异；(3) 分析敞口容器无法保证体系密闭的问题；(4) 根据质量守恒定律判断密闭装置内物质总质量的变化规律，进而确定图像。
【解析】
(1) 锥形瓶内红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷。
(2) 小气球的作用：一是形成密闭体系，防止红磷燃烧产生的白烟及瓶内气体逸散到空气中；二是容纳反应中受热膨胀的气体，缓冲瓶内压强，避免瓶塞被冲开。不能用玻璃棒代替玻璃导管，因为玻璃导管的作用是导出受热膨胀的气体，若用玻璃棒，气体无法导出，瓶内压强过大，会冲开瓶塞，造成气体逸散，影响实验结果。
(3) 若使用敞口容器，红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀会逸出，反应后冷却可能外界空气进入容器，导致称量的总质量发生变化，无法准确验证质量守恒定律，因此不能选用敞口容器。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后密闭装置内物质的总质量不变，因此锥形瓶内物质的质量随时间变化保持恒定，对应图像为水平直线，即选项d。
【答案】
(1) 磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
(2) 隔绝空气，形成密闭体系，防止红磷燃烧时产生的白烟及瓶中的气体逸散到空气中；容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置爆炸 不能 玻璃导管的作用是容纳和导出受热膨胀的气体，用玻璃棒则可能会导致瓶塞弹出，造成气体逸散
(3) 敞口容器易导致空气进入容器或生成的五氧化二磷逸散到空气中
(4) d
【知识点】
质量守恒定律、红磷燃烧实验、实验装置的作用
【点评】
本题围绕质量守恒定律的经典验证实验展开，考查了反应表达式书写、装置功能、实验注意事项及质量守恒的图像分析，是初中化学核心考点，需学生掌握实验原理和操作细节。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合红磷燃烧的实验原理、质量守恒定律的验证要求思考：(1) 明确红磷燃烧的反应物、生成物和反应条件；(2) 从密闭体系和缓冲气压两方面分析小气球的作用，对比玻璃导管与玻璃棒的功能差异；(3) 分析敞口容器无法保证体系密闭的问题；(4) 根据质量守恒定律判断密闭装置内物质总质量的变化规律，进而确定图像。
【解析】
(1) 锥形瓶内红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷。
(2) 小气球的作用：一是形成密闭体系，防止红磷燃烧产生的白烟及瓶内气体逸散到空气中；二是容纳反应中受热膨胀的气体，缓冲瓶内压强，避免瓶塞被冲开。不能用玻璃棒代替玻璃导管，因为玻璃导管的作用是导出受热膨胀的气体，若用玻璃棒，气体无法导出，瓶内压强过大，会冲开瓶塞，造成气体逸散，影响实验结果。
(3) 若使用敞口容器，红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀会逸出，反应后冷却可能外界空气进入容器，导致称量的总质量发生变化，无法准确验证质量守恒定律，因此不能选用敞口容器。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后密闭装置内物质的总质量不变，因此锥形瓶内物质的质量随时间变化保持恒定，对应图像为水平直线，即选项d。
【答案】
(1) 磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
(2) 隔绝空气，形成密闭体系，防止红磷燃烧时产生的白烟及瓶中的气体逸散到空气中；容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置爆炸 不能 玻璃导管的作用是容纳和导出受热膨胀的气体，用玻璃棒则可能会导致瓶塞弹出，造成气体逸散
(3) 敞口容器易导致空气进入容器或生成的五氧化二磷逸散到空气中
(4) d
【知识点】
质量守恒定律、红磷燃烧实验、实验装置的作用
【点评】
本题围绕质量守恒定律的经典验证实验展开，考查了反应表达式书写、装置功能、实验注意事项及质量守恒的图像分析，是初中化学核心考点，需学生掌握实验原理和操作细节。
【难度系数】
0.6
14. 山茶油是一种绿色保健食品，其主要成分是柠檬醛。已知$7.6\ {g}$柠檬醛在氧气中完全燃烧生成$22\ {g}$二氧化碳和$7.2\ {g}$水，则柠檬醛中 (
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素
D.碳、氢元素的质量比为$3:4$
C
)A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素
D.碳、氢元素的质量比为$3:4$
答案
14.C
解析
【分析】
要判断柠檬醛的元素组成，需依据质量守恒定律：反应前后元素种类不变，柠檬醛燃烧生成CO₂和H₂O，说明柠檬醛一定含碳、氢元素，可能含氧元素；接下来需计算CO₂中碳元素的质量、H₂O中氢元素的质量，将两者质量和与柠檬醛的质量对比，若和小于柠檬醛质量则含氧，若等于则不含氧；同时计算碳、氢元素的质量比，验证选项是否正确。
【解析】
1. 计算22g CO₂中碳元素的质量：
CO₂中碳元素的质量分数为$\frac{12}{12+16×2}=\frac{12}{44}$，则碳元素质量为$22\ g×\frac{12}{44}=6\ g$。
2. 计算7.2g H₂O中氢元素的质量：
H₂O中氢元素的质量分数为$\frac{2×1}{2×1+16}=\frac{2}{18}$，则氢元素质量为$7.2\ g×\frac{2}{18}=0.8\ g$。
3. 判断氧元素是否存在：
碳、氢元素的总质量为$6\ g+0.8\ g=6.8\ g$，小于柠檬醛的质量7.6g，说明柠檬醛中除碳、氢外还含有氧元素。
4. 验证选项：
碳、氢元素的质量比为$6\ g:0.8\ g=7.5:1$，并非3:4，故D错误；因此柠檬醛一定含碳、氢、氧三种元素，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、元素质量计算
【点评】
本题考查质量守恒定律在有机物元素组成判断中的应用，核心是通过燃烧产物计算碳、氢元素质量，与有机物质量对比判断是否含氧，需注意区分元素质量比与原子个数比，避免计算失误。
【难度系数】
0.6
要判断柠檬醛的元素组成，需依据质量守恒定律：反应前后元素种类不变，柠檬醛燃烧生成CO₂和H₂O，说明柠檬醛一定含碳、氢元素，可能含氧元素；接下来需计算CO₂中碳元素的质量、H₂O中氢元素的质量，将两者质量和与柠檬醛的质量对比，若和小于柠檬醛质量则含氧，若等于则不含氧；同时计算碳、氢元素的质量比，验证选项是否正确。
【解析】
1. 计算22g CO₂中碳元素的质量：
CO₂中碳元素的质量分数为$\frac{12}{12+16×2}=\frac{12}{44}$，则碳元素质量为$22\ g×\frac{12}{44}=6\ g$。
2. 计算7.2g H₂O中氢元素的质量：
H₂O中氢元素的质量分数为$\frac{2×1}{2×1+16}=\frac{2}{18}$，则氢元素质量为$7.2\ g×\frac{2}{18}=0.8\ g$。
3. 判断氧元素是否存在：
碳、氢元素的总质量为$6\ g+0.8\ g=6.8\ g$，小于柠檬醛的质量7.6g，说明柠檬醛中除碳、氢外还含有氧元素。
4. 验证选项：
碳、氢元素的质量比为$6\ g:0.8\ g=7.5:1$，并非3:4，故D错误；因此柠檬醛一定含碳、氢、氧三种元素，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、元素质量计算
【点评】
本题考查质量守恒定律在有机物元素组成判断中的应用，核心是通过燃烧产物计算碳、氢元素质量，与有机物质量对比判断是否含氧，需注意区分元素质量比与原子个数比，避免计算失误。
【难度系数】
0.6
