10.绿色化学要求原料物质中所有的原子完全被利用，全部转入期望的产品中，即原子利用率为100％。一定条件下，CO和$\ce{H_{2}}$可以按照不同比例反应，只生成一种产物就能实现“绿色化学”，这种产物不可能是（）

A.甲醛($\ce{CH_{2}O}$)
B.甲醇($\ce{CH_{4}O}$)
C.乙醇($\ce{C_{2}H_{6}O}$)
D.乙酸($\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$)

10. C

【分析】首先明确绿色化学原子利用率100%的要求：反应物CO和H₂的所有原子全部转化为目标产物，无其他物质生成。因此产物的组成元素仅为C、H、O，且产物中C、O原子个数比必须等于CO中C、O原子个数比（1:1），这样才能保证C、O全部来自CO，H全部来自H₂，实现原子完全利用。接下来逐一分析选项中产物的C、O原子个数比，判断是否符合要求。
【解析】根据绿色化学原子利用率100%的定义，产物仅由CO和H₂反应生成，故产物中C、O原子个数比需等于CO的C、O原子个数比（1:1）：
选项A：甲醛（CH₂O）中C、O原子个数比为1:1，符合要求；
选项B：甲醇（CH₄O）中C、O原子个数比为1:1，符合要求；
选项C：乙醇（C₂H₆O）中C、O原子个数比为2:1≠1:1，不符合要求；
选项D：乙酸（C₂H₄O₂）中C、O原子个数比为2:2=1:1，符合要求；
因此不可能的产物是乙醇，答案选C。
【答案】C
【知识点】绿色化学、原子利用率、化学式的原子构成
【点评】本题考查绿色化学的核心概念，关键是理解原子利用率100%时产物的原子组成需匹配反应物的原子比例，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】0.6

11.兴趣小组用如图1所示装置探究铜粉的性质,测得装置内空气中氧气和氮气的体积分数(即含量)随时间变化的情况如图2所示。下列说法正确的是 ()



A.图1中锥形瓶内实验现象为固体粉末由黑色变为红色
B.图2曲线说明铜粉可用于粗略测定空气中氧气的含量
C.据图2可知,t时氧气的体积分数与氮气的体积分数相等
D.反应前后锥形瓶内固体增加的质量为瓶内全部氧气的质量

11. B A.铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜,铜为红色,反应生成的氧化铜为黑色,实验现象是红色粉末变为黑色,错误。B.由图2可知,铜粉可消耗装置内绝大多数氧气,能通过反应前后气体减少的体积粗略测定空气中氧气的含量,正确。C.t时刻纵轴左右刻度不统一,此时氧气的体积分数约为20%,氮气的体积分数约为80%,二者体积分数不相等,错误。D.反应后装置内仍有少量氧气剩余,未完全消耗,因此固体增加的质量为参加反应的氧气质量,不是瓶内全部氧气的质量,错误。

【分析】本题需结合铜与氧气反应的性质、空气中氧气含量测定的原理，以及图像信息逐一分析选项：先回忆铜和氧气反应的实验现象，再判断铜能否用于粗略测定空气中氧气含量，接着分析图像中氧气与氮气的体积分数是否相等，最后明确反应后氧气是否完全消耗，进而判断固体质量变化的原因。
【解析】A选项：铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，铜为红色固体，氧化铜为黑色固体，因此实验现象是红色粉末变为黑色，A错误；B选项：由图2可知，铜粉可消耗装置内绝大多数氧气，通过反应前后气体体积的变化能粗略测定空气中氧气的含量，B正确；C选项：图2中氧气和氮气的纵轴刻度不统一，t时刻氧气的体积分数约为20%，氮气的体积分数约为80%，二者体积分数不相等，C错误；D选项：反应后装置内仍有少量氧气剩余，未完全消耗，因此锥形瓶内固体增加的质量为参加反应的氧气质量，不是瓶内全部氧气的质量，D错误。
【答案】B
【知识点】金属的化学性质、空气中氧气含量测定、质量守恒定律
【点评】本题围绕铜与氧气反应的实验展开，考查实验现象、空气中氧气含量测定的原理、图像分析及质量守恒的应用，需要学生准确掌握基础实验知识，仔细分析图像细节，难度适中，属于中等难度的基础实验题。
【难度系数】0.6

12.[新题型·创新实验]已知镁在点燃条件下可与氧气反应生成氧化镁固体。化学社团的同学利用电加热使镁燃烧来验证化学反应遵守质量守恒定律。
【设计实验】实验装置如图所示(锥形瓶内充满空气,天平未画出)。

【分析】
(1)加入试剂前需进行的操作是,装置中气球的作用是。
(2)镁燃烧时气球膨胀(如图B),其原因是,当装置冷却至室温时,气球却比开始时更瘪(如图C),其原因是。
【实验现象】实验测得图中A、C的质量相等,由此可知化学反应遵守质量守恒定律。
【拓展】实验结束切断电源后,小明将C装置倒置于盛有足量水的容器中,在水中将气球取下,观察到水进入锥形瓶中,进入锥形瓶中水的体积约占锥形瓶容积的60%。
【讨论】
(1)小明分析后认为在点燃条件下,镁可与氮气反应。小明的依据是。
(2)虽然空气中氮气的体积分数较氧气大,但镁在空气中燃烧主要生成氧化镁,其原因是。查阅资料得知,镁在氮气中燃烧生成氮化镁,氮化镁中氮元素显－3价,请写出氮化镁的化学式:。

12.【分析】
(1) 检查装置气密性 缓冲瓶内气体的压强,防止胶塞被冲出
(2) 镁燃烧放出热量,使锥形瓶内压强增大 镁燃烧消耗氧气,使瓶内气体减少,压强变小
【讨论】
(1) 氧气约占空气体积的21%,而实验中进入锥形瓶内水的体积约占锥形瓶容积的60%,说明氮气参与了反应
(2) 相同条件下,氧气的化学性质比氮气活泼 Mg₃N₂

【分析】
要解决本题，需结合质量守恒定律的实验要求、镁的燃烧性质、空气组成及化学反应中的压强变化来分析：
1. 对于有气体参与的实验，验证质量守恒定律前必须检查装置气密性，防止装置漏气影响实验结果；气球的作用是缓冲瓶内压强，避免反应时压强过大冲开胶塞。
2. 镁燃烧是放热反应，会使瓶内气体受热膨胀，压强增大，导致气球膨胀；冷却后，镁燃烧消耗了瓶内的氧气，且部分氮气也参与反应，瓶内气体总量减少，压强小于初始大气压，所以气球比初始更瘪。
3. 进入水的体积远大于氧气在空气中的体积占比，说明氮气参与了反应；氧气化学性质比氮气活泼，所以镁主要与氧气反应；根据化合价规则可书写氮化镁的化学式。
【解析】
1. 加入试剂前，需先检查装置气密性，确保装置不漏气，保证质量守恒定律的验证准确；装置中气球的作用是缓冲瓶内气体的压强，防止反应时压强过大冲开胶塞。
2. 镁燃烧时放出热量，使锥形瓶内气体受热膨胀，瓶内压强增大，大于外界大气压，因此气球膨胀；当装置冷却至室温时，镁燃烧消耗了瓶内的氧气，且部分氮气参与反应，瓶内气体总量减少，瓶内压强小于初始的大气压，所以气球比开始时更瘪。
3. 讨论(1)：空气中氧气的体积分数约为21%，而实验中进入锥形瓶内水的体积约占锥形瓶容积的60%，远大于氧气的体积占比，说明除氧气外，氮气也参与了反应，因此镁可与氮气反应。
4. 讨论(2)：相同条件下，氧气的化学性质比氮气活泼，所以镁在空气中燃烧主要生成氧化镁；氮化镁中镁元素显+2价，氮元素显-3价，根据化合物中正负化合价代数和为0，其化学式为Mg₃N₂。
【答案】
12.【分析】
(1) 检查装置气密性；缓冲瓶内气体的压强，防止胶塞被冲出
(2) 镁燃烧放出热量，使锥形瓶内压强增大；镁燃烧消耗氧气，且部分氮气参与反应，使瓶内气体减少，压强变小
【讨论】
(1) 氧气约占空气体积的21%，而实验中进入锥形瓶内水的体积约占锥形瓶容积的60%，说明氮气参与了反应
(2) 相同条件下，氧气的化学性质比氮气活泼；Mg₃N₂
【知识点】
质量守恒定律、镁的化学性质、空气的组成
【点评】
本题通过创新实验验证质量守恒定律，结合镁的燃烧反应和空气成分的探究，考查学生对实验原理的理解与分析能力，需要学生掌握实验操作注意事项、反应中的压强变化及化学式书写，综合性较强。
【难度系数】
0.6