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8 新趋势 教材 P115 练习与应用 T2 改编 某化合物 R 在空气中燃烧生成 $\ce{CO_{2}}$ 和 $\ce{H_{2}O}$ 两种物质,下列关于 R 的组成的说法正确的是（
A.只含碳、氢两种元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.无法判断
C
）A.只含碳、氢两种元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.无法判断
答案
C
解析
【分析】首先依据质量守恒定律，化学反应前后元素种类保持不变。化合物R在空气中燃烧，反应物是R和空气中的氧气（O₂），生成物为CO₂和H₂O。生成物CO₂含碳（C）、氧（O）元素，H₂O含氢（H）、氧（O）元素，因此生成物中的元素为C、H、O。由于氧气可提供氧元素，所以R中的C、H元素一定来自自身，氧元素可能来自氧气，也可能来自R，据此判断R的元素组成。
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。R在空气中燃烧时，反应物为R和O₂，生成物为CO₂和H₂O：①CO₂中的C元素、H₂O中的H元素一定来自化合物R；②CO₂和H₂O中的O元素，可能来自反应物O₂，也可能来自R，因此无法确定R是否含有氧元素。综上，R一定含碳、氢元素，可能含氧元素，对应选项C。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律、物质的元素组成
【点评】本题考查质量守恒定律的应用，核心是明确反应前后元素种类不变，需注意氧气参与反应时氧元素的来源判断，属于化学基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。R在空气中燃烧时，反应物为R和O₂，生成物为CO₂和H₂O：①CO₂中的C元素、H₂O中的H元素一定来自化合物R；②CO₂和H₂O中的O元素，可能来自反应物O₂，也可能来自R，因此无法确定R是否含有氧元素。综上，R一定含碳、氢元素，可能含氧元素，对应选项C。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律、物质的元素组成
【点评】本题考查质量守恒定律的应用，核心是明确反应前后元素种类不变，需注意氧气参与反应时氧元素的来源判断，属于化学基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
9 [2025 无锡]探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是 （
A.实验①和②必须在密闭容器中进行
B.实验①和②中铜粉和红磷不需要过量
C.实验①和②反应结束后,装置内气体仅剩余氮气
D.实验①和②都能验证质量守恒定律
C
）A.实验①和②必须在密闭容器中进行
B.实验①和②中铜粉和红磷不需要过量
C.实验①和②反应结束后,装置内气体仅剩余氮气
D.实验①和②都能验证质量守恒定律
答案
C
解析
【分析】
要判断各选项正误，需结合质量守恒定律的验证要求，以及铜粉加热、红磷燃烧实验的特点和空气成分分析：
1. 选项A：两个实验均有气体参与反应，若容器不密闭，气体会逸出或外界气体进入，无法准确测定反应前后总质量，因此必须在密闭容器中进行，A正确；
2. 选项B：验证质量守恒定律只需保证反应发生，铜粉、红磷过量与否不影响反应前后质量的测定，因此不需要过量，B正确；
3. 选项C：空气成分含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，反应结束后装置内气体除氮气外，还有未反应的氧气、稀有气体、二氧化碳等，并非仅剩余氮气，C错误；
4. 选项D：两个实验均在密闭容器中，反应前后总质量不变，都能验证质量守恒定律，D正确。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：实验①中铜粉加热与氧气反应，实验②中红磷燃烧与氧气反应，均有气体参与，若容器不密闭，气体进出会导致天平无法平衡，因此必须在密闭容器中进行，A叙述正确；
B选项：验证质量守恒定律时，只要反应发生即可，铜粉和红磷过量不影响反应前后总质量的测定，因此不需要过量，B叙述正确；
C选项：空气的主要成分是氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，反应结束后，装置内气体除氮气外，还有剩余的氧气（若铜或红磷不足）、稀有气体、二氧化碳等，并非仅剩余氮气，C叙述错误；
D选项：两个实验均在密闭容器中，反应前后装置内物质总质量不变，都能验证质量守恒定律，D叙述正确。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学实验探究
【点评】
本题考查质量守恒定律的验证实验，需掌握实验的密闭性要求、反应物用量的影响，以及空气的成分，是对基础知识点的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各选项正误，需结合质量守恒定律的验证要求，以及铜粉加热、红磷燃烧实验的特点和空气成分分析：
1. 选项A：两个实验均有气体参与反应，若容器不密闭，气体会逸出或外界气体进入，无法准确测定反应前后总质量，因此必须在密闭容器中进行，A正确；
2. 选项B：验证质量守恒定律只需保证反应发生，铜粉、红磷过量与否不影响反应前后质量的测定，因此不需要过量，B正确；
3. 选项C：空气成分含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，反应结束后装置内气体除氮气外，还有未反应的氧气、稀有气体、二氧化碳等，并非仅剩余氮气，C错误；
4. 选项D：两个实验均在密闭容器中，反应前后总质量不变，都能验证质量守恒定律，D正确。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：实验①中铜粉加热与氧气反应，实验②中红磷燃烧与氧气反应，均有气体参与，若容器不密闭，气体进出会导致天平无法平衡，因此必须在密闭容器中进行，A叙述正确；
B选项：验证质量守恒定律时，只要反应发生即可，铜粉和红磷过量不影响反应前后总质量的测定，因此不需要过量，B叙述正确；
C选项：空气的主要成分是氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，反应结束后，装置内气体除氮气外，还有剩余的氧气（若铜或红磷不足）、稀有气体、二氧化碳等，并非仅剩余氮气，C叙述错误；
D选项：两个实验均在密闭容器中，反应前后装置内物质总质量不变，都能验证质量守恒定律，D叙述正确。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学实验探究
【点评】
本题考查质量守恒定律的验证实验，需掌握实验的密闭性要求、反应物用量的影响，以及空气的成分，是对基础知识点的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
10 [2024 宜宾]某反应的微观示意图如图。下列说法错误的是 （
A.“”对应物质的化学式为$\ce{NH_{3}}$
B.该反应前后原子总数不变
C.该反应前后分子总数不变
D.参加该反应的
与“”的个数比为$1:3$
C
）A.“”对应物质的化学式为$\ce{NH_{3}}$
B.该反应前后原子总数不变
C.该反应前后分子总数不变
D.参加该反应的
与“”的个数比为$1:3$答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，需先根据微观示意图确定反应的化学方程式，再结合质量守恒定律、化学方程式的意义逐一分析选项：首先明确各微粒对应的化学式，写出反应的化学方程式，再对比反应前后原子、分子总数，以及参加反应的微粒个数比，判断每个选项的正误。
【解析】
从微观示意图可知，该反应是氮气（$\ce{N_{2}}$）和氢气（$\ce{H_{2}}$）在一定条件下反应生成氨气（$\ce{NH_{3}}$），化学方程式为：$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$。
选项A：“”对应物质为氨气，化学式为$\ce{NH_{3}}$，说法正确；
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、总数均不变，说法正确；
选项C：反应前分子总数为$1+3=4$，反应后分子总数为$2$，分子总数减少，说法错误；
选项D：参加反应的$\ce{N_{2}}$与$\ce{H_{2}}$的个数比为$1:3$，说法正确。
综上，错误的说法是选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式的意义、微粒观点的应用
【点评】
本题通过微观示意图考查化学反应的相关规律，核心是质量守恒定律的微观理解和化学方程式的意义应用，属于基础题型，需学生准确区分原子、分子总数的变化，以及参加反应的微粒个数比。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先根据微观示意图确定反应的化学方程式，再结合质量守恒定律、化学方程式的意义逐一分析选项：首先明确各微粒对应的化学式，写出反应的化学方程式，再对比反应前后原子、分子总数，以及参加反应的微粒个数比，判断每个选项的正误。
【解析】
从微观示意图可知，该反应是氮气（$\ce{N_{2}}$）和氢气（$\ce{H_{2}}$）在一定条件下反应生成氨气（$\ce{NH_{3}}$），化学方程式为：$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$。
选项A：“”对应物质为氨气，化学式为$\ce{NH_{3}}$，说法正确；
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、总数均不变，说法正确；
选项C：反应前分子总数为$1+3=4$，反应后分子总数为$2$，分子总数减少，说法错误；
选项D：参加反应的$\ce{N_{2}}$与$\ce{H_{2}}$的个数比为$1:3$，说法正确。
综上，错误的说法是选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式的意义、微粒观点的应用
【点评】
本题通过微观示意图考查化学反应的相关规律，核心是质量守恒定律的微观理解和化学方程式的意义应用，属于基础题型，需学生准确区分原子、分子总数的变化，以及参加反应的微粒个数比。
【难度系数】
0.6
11 [2025 宿迁期末]将甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量数据如表,下列说法中不正确的是（
A.甲一定属于化合物
B.乙可能是该反应的催化剂
C.丙和丁在该反应中的质量比为$1:1$
D.$X$的值为$0$
D
）A.甲一定属于化合物
B.乙可能是该反应的催化剂
C.丙和丁在该反应中的质量比为$1:1$
D.$X$的值为$0$
答案
D
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则 $X\ \mathrm{g}=20\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+15\ \mathrm{g}+20\ \mathrm{g}-30\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}-15\ \mathrm{g}=5\ \mathrm{g}$,即 $X=5$。反应后甲的质量增大,甲是生成物;乙的质量不变,乙可能是该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的物质;丙、丁的质量减小,则丙、丁是反应物;该反应可表示为$\ce{丙 + 丁\xrightarrow{一定条件}甲}$,属于化合反应,甲是化合反应的生成物,一定属于化合物,A正确。反应前后,乙的质量不变,乙可能是该反应的催化剂,B正确。丙和丁在该反应中的质量比为$(15\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}):(20\ \mathrm{g}-15\ \mathrm{g})=1:1$,C正确。由以上分析可知,$X$ 为 $5$,D错误。
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则 $X\ \mathrm{g}=20\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+15\ \mathrm{g}+20\ \mathrm{g}-30\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}-15\ \mathrm{g}=5\ \mathrm{g}$,即 $X=5$。反应后甲的质量增大,甲是生成物;乙的质量不变,乙可能是该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的物质;丙、丁的质量减小,则丙、丁是反应物;该反应可表示为$\ce{丙 + 丁\xrightarrow{一定条件}甲}$,属于化合反应,甲是化合反应的生成物,一定属于化合物,A正确。反应前后,乙的质量不变,乙可能是该反应的催化剂,B正确。丙和丁在该反应中的质量比为$(15\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}):(20\ \mathrm{g}-15\ \mathrm{g})=1:1$,C正确。由以上分析可知,$X$ 为 $5$,D错误。
解析
【分析】
要解决本题，首先利用质量守恒定律计算未知量X的值；再根据反应前后各物质质量的变化，判断反应物、生成物及可能的催化剂；最后逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变：
反应前总质量 = 20g + 5g + 15g + 20g = 60g；
反应后总质量 = 30g + X + 10g + 15g = 55g + X；
因此55g + X = 60g，解得X = 5g。
分析各物质的质量变化：
甲：反应后质量增加（30g - 20g = 10g），是生成物；
乙：反应前后质量不变（5g→5g），可能是该反应的催化剂，也可能未参与反应；
丙：反应后质量减少（15g - 10g = 5g），是反应物；
丁：反应后质量减少（20g - 15g = 5g），是反应物；
反应可表示为：丙 + 丁 → 甲，属于化合反应，甲作为化合反应的生成物，一定是化合物。
逐一分析选项：
A. 甲是化合反应的生成物，一定属于化合物，说法正确；
B. 乙反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，说法正确；
C. 丙和丁的质量比为5g:5g = 1:1，说法正确；
D. 由计算可知X=5，不是0，说法错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律，催化剂，化合反应
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用及反应中物质的角色判断，需掌握反应前后质量变化与反应物、生成物的关系，是基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，首先利用质量守恒定律计算未知量X的值；再根据反应前后各物质质量的变化，判断反应物、生成物及可能的催化剂；最后逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变：
反应前总质量 = 20g + 5g + 15g + 20g = 60g；
反应后总质量 = 30g + X + 10g + 15g = 55g + X；
因此55g + X = 60g，解得X = 5g。
分析各物质的质量变化：
甲：反应后质量增加（30g - 20g = 10g），是生成物；
乙：反应前后质量不变（5g→5g），可能是该反应的催化剂，也可能未参与反应；
丙：反应后质量减少（15g - 10g = 5g），是反应物；
丁：反应后质量减少（20g - 15g = 5g），是反应物；
反应可表示为：丙 + 丁 → 甲，属于化合反应，甲作为化合反应的生成物，一定是化合物。
逐一分析选项：
A. 甲是化合反应的生成物，一定属于化合物，说法正确；
B. 乙反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，说法正确；
C. 丙和丁的质量比为5g:5g = 1:1，说法正确；
D. 由计算可知X=5，不是0，说法错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律，催化剂，化合反应
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用及反应中物质的角色判断，需掌握反应前后质量变化与反应物、生成物的关系，是基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
12 新素养 科学探究与实践 某兴趣小组同学设计了如下几个实验来验证质量守恒定律,请回答下列问题:
(1) A～D实验中不能用于直接验证质量守恒定律的是
(2) D实验烧杯内发生反应的实验现象为
(3) 进行D实验时需提前将铁丝打磨的目的是
(4) A实验中,点燃前镁条质量为$m_1$,点燃后生成物的质量为$m_2$,则根据质量守恒定律$m_1$
(5) 纳米铁粉在空气中稍微加热即可剧烈燃烧,生成氧化铁。该小组同学用E实验来验证质量守恒定律,锥形瓶中发生反应的符号表达式为
(1) A～D实验中不能用于直接验证质量守恒定律的是
ABC
(填字母)。(2) D实验烧杯内发生反应的实验现象为
铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
。(3) 进行D实验时需提前将铁丝打磨的目的是
除去铁丝表面的铁锈等物质
,否则实验可能会失败。(4) A实验中,点燃前镁条质量为$m_1$,点燃后生成物的质量为$m_2$,则根据质量守恒定律$m_1$
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)$m_2$。(5) 纳米铁粉在空气中稍微加热即可剧烈燃烧,生成氧化铁。该小组同学用E实验来验证质量守恒定律,锥形瓶中发生反应的符号表达式为
$Fe+O2\xrightarrow{点燃}Fe2O3$
,锥形瓶的双孔橡胶塞中插入一根一端绑有气球的玻璃管,该气球的作用是形成密闭装置,且平衡装置内外压强,防止瓶塞飞出
。答案
(1) ABC
(2) 铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
(3) 除去铁丝表面的铁锈等物质
(4) 小于
(5) $\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{2}O_{3}}$ 形成密闭装置,且平衡装置内外压强,防止瓶塞飞出
(2) 铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
(3) 除去铁丝表面的铁锈等物质
(4) 小于
(5) $\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{2}O_{3}}$ 形成密闭装置,且平衡装置内外压强,防止瓶塞飞出
解析
【分析】
要验证质量守恒定律，需针对化学变化，且若反应有气体参与或生成，需在密闭体系中进行，否则无法直接验证。先分析各实验：A为镁条燃烧（化学变化），但开放体系中反应后部分物质逸散；B是酒精与蒸馏水混合，属于物理变化，质量守恒定律不适用于物理变化；C中过氧化氢分解生成氧气，开放体系中氧气逸出，总质量减小；D中铁与硫酸铜反应无气体参与或生成，可在开放体系验证。再结合各小问题，需明确质量守恒定律的应用、金属的化学性质、实验操作目的等知识点逐一解答。
【解析】
(1) 质量守恒定律适用于化学变化，B中酒精和蒸馏水混合是物理变化，不能用于验证；C中过氧化氢分解生成氧气，在开放烧杯中氧气逸出，反应后总质量减小，无法直接验证；A中镁条燃烧在开放环境，部分生成物以白烟形式逸散，也无法直接验证，故A～D中不能直接验证的是ABC。
(2) D实验中铁丝与硫酸铜溶液发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，实验现象为：铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
(3) 铁丝表面易生成铁锈（主要成分为Fe₂O₃），铁锈不与硫酸铜反应，会阻碍铁与硫酸铜的反应，因此提前打磨铁丝是为了除去表面的铁锈等物质，保证反应顺利进行。
(4) A实验中镁条燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁条质量和参加反应的氧气质量之和，因此镁条质量m₁小于生成物氧化镁的质量m₂。
(5) E实验中纳米铁粉在空气中加热燃烧生成氧化铁，反应的符号表达式为$\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{2}O_{3}}$；反应放热会使锥形瓶内压强增大，气球可平衡装置内外压强，防止瓶塞因压强过大飞出，同时形成密闭装置，保证质量守恒定律的验证。
【答案】
(1) ABC
(2) 铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
(3) 除去铁丝表面的铁锈等物质
(4) 小于
(5) $\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{2}O_{3}}$；形成密闭装置，且平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出
【知识点】
质量守恒定律、金属的化学性质、反应表达式书写
【点评】
本题围绕质量守恒定律的验证展开，涵盖了不同类型的实验场景，考查了质量守恒定律的适用条件、常见金属的反应现象、实验操作的目的以及反应表达式的书写，需要学生明确验证质量守恒定律的核心要求，同时掌握金属的相关性质，是一道综合性较强的实验题，能有效考查学生的科学探究与实践能力。
【难度系数】
0.5
要验证质量守恒定律，需针对化学变化，且若反应有气体参与或生成，需在密闭体系中进行，否则无法直接验证。先分析各实验：A为镁条燃烧（化学变化），但开放体系中反应后部分物质逸散；B是酒精与蒸馏水混合，属于物理变化，质量守恒定律不适用于物理变化；C中过氧化氢分解生成氧气，开放体系中氧气逸出，总质量减小；D中铁与硫酸铜反应无气体参与或生成，可在开放体系验证。再结合各小问题，需明确质量守恒定律的应用、金属的化学性质、实验操作目的等知识点逐一解答。
【解析】
(1) 质量守恒定律适用于化学变化，B中酒精和蒸馏水混合是物理变化，不能用于验证；C中过氧化氢分解生成氧气，在开放烧杯中氧气逸出，反应后总质量减小，无法直接验证；A中镁条燃烧在开放环境，部分生成物以白烟形式逸散，也无法直接验证，故A～D中不能直接验证的是ABC。
(2) D实验中铁丝与硫酸铜溶液发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜，实验现象为：铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
(3) 铁丝表面易生成铁锈（主要成分为Fe₂O₃），铁锈不与硫酸铜反应，会阻碍铁与硫酸铜的反应，因此提前打磨铁丝是为了除去表面的铁锈等物质，保证反应顺利进行。
(4) A实验中镁条燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁条质量和参加反应的氧气质量之和，因此镁条质量m₁小于生成物氧化镁的质量m₂。
(5) E实验中纳米铁粉在空气中加热燃烧生成氧化铁，反应的符号表达式为$\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{2}O_{3}}$；反应放热会使锥形瓶内压强增大，气球可平衡装置内外压强，防止瓶塞因压强过大飞出，同时形成密闭装置，保证质量守恒定律的验证。
【答案】
(1) ABC
(2) 铁丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
(3) 除去铁丝表面的铁锈等物质
(4) 小于
(5) $\ce{Fe + O_{2}\xrightarrow{点燃}Fe_{2}O_{3}}$；形成密闭装置，且平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出
【知识点】
质量守恒定律、金属的化学性质、反应表达式书写
【点评】
本题围绕质量守恒定律的验证展开，涵盖了不同类型的实验场景，考查了质量守恒定律的适用条件、常见金属的反应现象、实验操作的目的以及反应表达式的书写，需要学生明确验证质量守恒定律的核心要求，同时掌握金属的相关性质，是一道综合性较强的实验题，能有效考查学生的科学探究与实践能力。
【难度系数】
0.5
