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3. 在充满氧气(氧气充足)的密闭容器中点燃镁条,镁条充分燃烧,相关量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 ()
A.m 的值为 40
B.乙对应的物质是镁条
C.镁条燃烧时发出耀眼的白光
D.反应后容器内剩余固体呈白色
A.m 的值为 40
B.乙对应的物质是镁条
C.镁条燃烧时发出耀眼的白光
D.反应后容器内剩余固体呈白色
答案
B
解析
根据镁燃烧的反应$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2MgO}$分析：
1. 图像中丙初始质量为24g，最终质量变为0，说明丙是完全反应的镁条，24g镁完全参与反应。
2. 由化学方程式计算可知，24g镁完全反应消耗氧气的质量为16g，生成氧化镁的质量为40g。
3. 氧气充足，反应后氧气有剩余：乙初始质量为$m$，最终剩余24g，说明乙是氧气，参加反应的氧气质量为$m-24=16\mathrm{g}$，解得$m=40$；甲从0开始质量增加，是生成物氧化镁，最终质量为40g。
4. 逐一判断选项：A选项$m=40$正确；B选项乙对应氧气，不是镁条，错误；C选项镁条燃烧时发出耀眼白光是实验现象，正确；D选项反应后剩余固体为氧化镁，呈白色，正确。
1. 图像中丙初始质量为24g，最终质量变为0，说明丙是完全反应的镁条，24g镁完全参与反应。
2. 由化学方程式计算可知，24g镁完全反应消耗氧气的质量为16g，生成氧化镁的质量为40g。
3. 氧气充足，反应后氧气有剩余：乙初始质量为$m$，最终剩余24g，说明乙是氧气，参加反应的氧气质量为$m-24=16\mathrm{g}$，解得$m=40$；甲从0开始质量增加，是生成物氧化镁，最终质量为40g。
4. 逐一判断选项：A选项$m=40$正确；B选项乙对应氧气，不是镁条，错误；C选项镁条燃烧时发出耀眼白光是实验现象，正确；D选项反应后剩余固体为氧化镁，呈白色，正确。
4. 2025年第12届世界运动会在成都举行。请回答下列问题。
(1)吉祥物“蜀宝”“锦仔”的命名以“蜀锦”为灵感核心，制作材料主要采用了非遗“衍纸”工艺。造纸的主要原料之一是木材，木材中富含纤维素$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$，纤维素的组成元素有种，纤维素中碳、氧元素的质量比为（填最简比）。
(2)“竹梦”火炬造型，提取三星堆出土的青铜大立人像身形。青铜器表面常附着铜锈，铜锈主要成分的化学式为$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$，推测铜生锈可能与空气中的氧气、水和有关。
(3)会徽灵感源于中国结、大熊猫和芙蓉花，将其印刷到织物上时，所使用的油墨中常含有氧化铁颜料。氧化铁的化学式为；油墨（主要成分为碳）印刷的字迹能长久存在的原因是在常温下碳单质的化学性质。
(4)天府奥体公园设有灌溉系统，臭氧$\ce{(O_{3})}$能够应用于灌溉水的消毒杀菌工作。臭氧与氧气化学性质不同的原因是。从物质分类的角度看，臭氧属于（填“单质”或“化合物”）。
(1)吉祥物“蜀宝”“锦仔”的命名以“蜀锦”为灵感核心，制作材料主要采用了非遗“衍纸”工艺。造纸的主要原料之一是木材，木材中富含纤维素$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$，纤维素的组成元素有种，纤维素中碳、氧元素的质量比为（填最简比）。
(2)“竹梦”火炬造型，提取三星堆出土的青铜大立人像身形。青铜器表面常附着铜锈，铜锈主要成分的化学式为$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$，推测铜生锈可能与空气中的氧气、水和有关。
(3)会徽灵感源于中国结、大熊猫和芙蓉花，将其印刷到织物上时，所使用的油墨中常含有氧化铁颜料。氧化铁的化学式为；油墨（主要成分为碳）印刷的字迹能长久存在的原因是在常温下碳单质的化学性质。
(4)天府奥体公园设有灌溉系统，臭氧$\ce{(O_{3})}$能够应用于灌溉水的消毒杀菌工作。臭氧与氧气化学性质不同的原因是。从物质分类的角度看，臭氧属于（填“单质”或“化合物”）。
答案
解：
(1) 纤维素由碳、氢、氧3种元素组成；
纤维素中碳、氧元素的质量比为$(12×6n):(16×5n)=9:10$。
(2) 根据质量守恒定律，铜锈中含有的碳元素来自空气中的二氧化碳，因此铜生锈可能与空气中的氧气、水和二氧化碳（或$\ce{CO_{2}}$）有关。
(3) 氧化铁的化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$；油墨印刷的字迹能长久存在的原因是在常温下碳单质的化学性质不活泼（或稳定）。
(4) 臭氧与氧气化学性质不同的原因是分子构成不同；臭氧是由同种氧元素组成的纯净物，属于单质。
答案依次为：(1) $\boldsymbol{3}$；$\boldsymbol{9:10}$ (2) $\boldsymbol{二氧化碳(或\ce{CO_{2}})}$ (3) $\boldsymbol{\ce{Fe_{2}O_{3}}}$；$\boldsymbol{不活泼(或稳定)}$ (4) $\boldsymbol{分子构成不同}$；$\boldsymbol{单质}$
(1) 纤维素由碳、氢、氧3种元素组成；
纤维素中碳、氧元素的质量比为$(12×6n):(16×5n)=9:10$。
(2) 根据质量守恒定律，铜锈中含有的碳元素来自空气中的二氧化碳，因此铜生锈可能与空气中的氧气、水和二氧化碳（或$\ce{CO_{2}}$）有关。
(3) 氧化铁的化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$；油墨印刷的字迹能长久存在的原因是在常温下碳单质的化学性质不活泼（或稳定）。
(4) 臭氧与氧气化学性质不同的原因是分子构成不同；臭氧是由同种氧元素组成的纯净物，属于单质。
答案依次为：(1) $\boldsymbol{3}$；$\boldsymbol{9:10}$ (2) $\boldsymbol{二氧化碳(或\ce{CO_{2}})}$ (3) $\boldsymbol{\ce{Fe_{2}O_{3}}}$；$\boldsymbol{不活泼(或稳定)}$ (4) $\boldsymbol{分子构成不同}$；$\boldsymbol{单质}$
5. 中华文化博大精深，蕴含着深邃的哲理和丰富的实践经验。请回答下列问题。
(1)《天工开物》中记载“凡石灰，经火焚炼为用”，发生的反应为 $\ce{CaCO_{3} \xlongequal{高温} X + CO_{2} \uparrow}$，则X的化学式为 。
(2)《周易》记载有“泽中有火”。有科学史研究者认为这描述的是甲烷($\ce{CH_{4}}$)气体在湖泊、池沼水面上起火的现象。请写出该反应的化学方程式：。
(3)明朝诗人王逢的《简任伯温检校(二首)》中“犹比至元无事日，印文铜绿长苔钱”一句体现了在空气中铜与氧气和两种氧化物共同反应生成铜绿 $\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$ 的过程，请写出该反应的化学方程式：。
(4)青白瓷是高钙釉瓷器，胎釉中的氧化铁与窑炉内的一氧化碳在高温下反应，会生成铁和一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，请写出该反应的化学方程式：。
(1)《天工开物》中记载“凡石灰，经火焚炼为用”，发生的反应为 $\ce{CaCO_{3} \xlongequal{高温} X + CO_{2} \uparrow}$，则X的化学式为 。
(2)《周易》记载有“泽中有火”。有科学史研究者认为这描述的是甲烷($\ce{CH_{4}}$)气体在湖泊、池沼水面上起火的现象。请写出该反应的化学方程式：。
(3)明朝诗人王逢的《简任伯温检校(二首)》中“犹比至元无事日，印文铜绿长苔钱”一句体现了在空气中铜与氧气和两种氧化物共同反应生成铜绿 $\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$ 的过程，请写出该反应的化学方程式：。
(4)青白瓷是高钙釉瓷器，胎釉中的氧化铁与窑炉内的一氧化碳在高温下反应，会生成铁和一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，请写出该反应的化学方程式：。
答案
解：
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，反应前Ca、C、O原子个数分别为1、1、3，反应后已知生成物中C、O原子个数分别为1、2，因此1个X分子中含有1个Ca原子和1个O原子，X的化学式为$\ce{CaO}$。
(2) 甲烷在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：
$\ce{CH_{4} + 2O_{2} \xlongequal{点燃} CO_{2} + 2H_{2}O}$
(3) 铜与氧气、水、二氧化碳两种氧化物共同反应生成铜绿，化学方程式为：
$\ce{2Cu + O_{2} + H_{2}O + CO_{2} = Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$
(4) 氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：
$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3} \xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，反应前Ca、C、O原子个数分别为1、1、3，反应后已知生成物中C、O原子个数分别为1、2，因此1个X分子中含有1个Ca原子和1个O原子，X的化学式为$\ce{CaO}$。
(2) 甲烷在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：
$\ce{CH_{4} + 2O_{2} \xlongequal{点燃} CO_{2} + 2H_{2}O}$
(3) 铜与氧气、水、二氧化碳两种氧化物共同反应生成铜绿，化学方程式为：
$\ce{2Cu + O_{2} + H_{2}O + CO_{2} = Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$
(4) 氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：
$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3} \xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$
