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6. (2025·安徽)科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术：$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal{\mathrm{一定条件}}4H_{2}O + X}$。在密闭容器中加入$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$模拟该反应，反应物的总质量、各生成物的质量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（
A.$m=0.28$
B.$\mathrm{X}$的化学式为$\ce{CH_{4}}$
C.反应前后分子的种类不变
D.容器中碳、氧元素的质量比为$1:2$
A
）A.$m=0.28$
B.$\mathrm{X}$的化学式为$\ce{CH_{4}}$
C.反应前后分子的种类不变
D.容器中碳、氧元素的质量比为$1:2$
答案
6.A
解析
【分析】
本题需结合质量守恒定律分析图像数据，再通过化学反应的原子守恒、化学变化特征、元素质量比等知识逐一判断选项。首先利用反应前后总质量守恒计算X的质量m；再根据反应式的原子守恒确定X的化学式；结合化学变化本质判断分子种类变化；最后依据反应物中元素质量比判断容器内碳氧元素的质量比。
【解析】
1. 计算m的值：根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量等于生成物总质量。由图可知，反应物$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$初始总质量为$1.00\ \mathrm{g}$，反应完全后生成物总质量也为$1.00\ \mathrm{g}$。已知生成$\ce{H_{2}O}$的质量为$0.72\ \mathrm{g}$，则X的质量$m=1.00\ \mathrm{g} - 0.72\ \mathrm{g}=0.28\ \mathrm{g}$，故A选项正确。
2. 判断B选项：根据反应$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal{\mathrm{一定条件}}4H_{2}O + X}$，反应前原子总数：$\mathrm{C}$为$2$，$\mathrm{O}$为$4$，$\mathrm{H}$为$12$；反应后$\ce{4H_{2}O}$中$\mathrm{H}$为$8$，$\mathrm{O}$为$4$，则X中含$\mathrm{C}$：$2$，$\mathrm{H}$：$12-8=4$，故X的化学式为$\ce{C_{2}H_{4}}$，不是$\ce{CH_{4}}$，B选项错误。
3. 判断C选项：化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类一定改变，C选项错误。
4. 判断D选项：容器中碳、氧元素全部来自$\ce{CO_{2}}$，$\ce{CO_{2}}$中$\mathrm{C}$、$\mathrm{O}$质量比为$12:(16×2)=3:8$，反应前后元素质量不变，故容器内碳、氧元素质量比始终为$3:8$，不是$1:2$，D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式，元素质量比
【点评】
本题结合图像考查质量守恒定律的应用，需熟练运用原子守恒计算生成物质量和化学式，同时掌握化学变化特征、元素质量比计算，综合性适中，是化学基础题的常见考法。
【难度系数】
0.6
本题需结合质量守恒定律分析图像数据，再通过化学反应的原子守恒、化学变化特征、元素质量比等知识逐一判断选项。首先利用反应前后总质量守恒计算X的质量m；再根据反应式的原子守恒确定X的化学式；结合化学变化本质判断分子种类变化；最后依据反应物中元素质量比判断容器内碳氧元素的质量比。
【解析】
1. 计算m的值：根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量等于生成物总质量。由图可知，反应物$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$初始总质量为$1.00\ \mathrm{g}$，反应完全后生成物总质量也为$1.00\ \mathrm{g}$。已知生成$\ce{H_{2}O}$的质量为$0.72\ \mathrm{g}$，则X的质量$m=1.00\ \mathrm{g} - 0.72\ \mathrm{g}=0.28\ \mathrm{g}$，故A选项正确。
2. 判断B选项：根据反应$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal{\mathrm{一定条件}}4H_{2}O + X}$，反应前原子总数：$\mathrm{C}$为$2$，$\mathrm{O}$为$4$，$\mathrm{H}$为$12$；反应后$\ce{4H_{2}O}$中$\mathrm{H}$为$8$，$\mathrm{O}$为$4$，则X中含$\mathrm{C}$：$2$，$\mathrm{H}$：$12-8=4$，故X的化学式为$\ce{C_{2}H_{4}}$，不是$\ce{CH_{4}}$，B选项错误。
3. 判断C选项：化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类一定改变，C选项错误。
4. 判断D选项：容器中碳、氧元素全部来自$\ce{CO_{2}}$，$\ce{CO_{2}}$中$\mathrm{C}$、$\mathrm{O}$质量比为$12:(16×2)=3:8$，反应前后元素质量不变，故容器内碳、氧元素质量比始终为$3:8$，不是$1:2$，D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式，元素质量比
【点评】
本题结合图像考查质量守恒定律的应用，需熟练运用原子守恒计算生成物质量和化学式，同时掌握化学变化特征、元素质量比计算，综合性适中，是化学基础题的常见考法。
【难度系数】
0.6
7. (2025·龙东)硅芯片是很多电子产品的核心。如图所示是某种制取硅反应的微观示意图。下列说法正确的是
（
）
A.该反应的化学方程式为 $\ce{SiCl_{4} + H_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + HCl}$
B.参加反应的甲、乙的分子个数比为 $1:2$
C.该反应前后分子数目不变
D.反应前后乙与丁的质量变化之比是 $4:73$
（
）A.该反应的化学方程式为 $\ce{SiCl_{4} + H_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + HCl}$
B.参加反应的甲、乙的分子个数比为 $1:2$
C.该反应前后分子数目不变
D.反应前后乙与丁的质量变化之比是 $4:73$
答案
7.B
解析
【分析】
首先根据微观示意图确定各物质的化学式：甲为$\ce{SiCl_{4}}$，乙为$\ce{H_{2}}$，丙为$\ce{Si}$，丁为$\ce{HCl}$。先配平反应的化学方程式，再结合化学方程式的意义、质量守恒定律逐一分析各选项，判断正确答案。
【解析】
根据微观示意图，配平后的反应化学方程式为：$\ce{SiCl_{4} + 2H_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 4HCl}$。
选项A：给出的化学方程式未配平（$\ce{HCl}$的系数应为4），错误；
选项B：由配平后的方程式可知，参加反应的甲（$\ce{SiCl_{4}}$）、乙（$\ce{H_{2}}$）的分子个数比为$1:2$，正确；
选项C：反应前分子总数为$1+2=3$，反应后分子总数为$1+4=5$，分子数目发生改变，错误；
选项D：乙（$\ce{H_{2}}$）的总质量为$2×2=4$，丁（$\ce{HCl}$）的总质量为$4×(1+35.5)=146$，二者质量比为$4:146=2:73$，并非$4:73$，错误。
【答案】
B
【知识点】
化学方程式配平、微观示意图分析
【点评】
本题通过化学反应微观模型考查化学方程式的书写、质量守恒定律的应用，需先正确配平化学方程式，再结合化学式、化学计量数的意义分析选项，是化学中常见的基础题型，需细心计算与判断。
【难度系数】
0.5
首先根据微观示意图确定各物质的化学式：甲为$\ce{SiCl_{4}}$，乙为$\ce{H_{2}}$，丙为$\ce{Si}$，丁为$\ce{HCl}$。先配平反应的化学方程式，再结合化学方程式的意义、质量守恒定律逐一分析各选项，判断正确答案。
【解析】
根据微观示意图，配平后的反应化学方程式为：$\ce{SiCl_{4} + 2H_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}}Si + 4HCl}$。
选项A：给出的化学方程式未配平（$\ce{HCl}$的系数应为4），错误；
选项B：由配平后的方程式可知，参加反应的甲（$\ce{SiCl_{4}}$）、乙（$\ce{H_{2}}$）的分子个数比为$1:2$，正确；
选项C：反应前分子总数为$1+2=3$，反应后分子总数为$1+4=5$，分子数目发生改变，错误；
选项D：乙（$\ce{H_{2}}$）的总质量为$2×2=4$，丁（$\ce{HCl}$）的总质量为$4×(1+35.5)=146$，二者质量比为$4:146=2:73$，并非$4:73$，错误。
【答案】
B
【知识点】
化学方程式配平、微观示意图分析
【点评】
本题通过化学反应微观模型考查化学方程式的书写、质量守恒定律的应用，需先正确配平化学方程式，再结合化学式、化学计量数的意义分析选项，是化学中常见的基础题型，需细心计算与判断。
【难度系数】
0.5
8. (2025·达州)现有10.0 g氧化镁和氢氧化镁的固体混合物，其中镁元素的质量分数为48%。向该混合物中加入适量的稀硫酸恰好完全反应(反应的化学方程式为$\ce{MgO + H_{2}SO_{4} = MgSO_{4} + H_{2}O}$、$\ce{Mg(OH)_{2} + H_{2}SO_{4} = MgSO_{4} + 2H_{2}O}$)，蒸干所得溶液后得到固体的质量为（
A.20.7 g
B.24.0 g
C.26.5 g
D.30.0 g
B
）A.20.7 g
B.24.0 g
C.26.5 g
D.30.0 g
答案
8.B
解析
【分析】
本题可利用镁元素守恒解题：氧化镁和氢氧化镁与稀硫酸恰好完全反应后，镁元素全部转化为生成的硫酸镁中的镁元素，因此先计算混合物中镁元素的总质量，再结合硫酸镁中镁元素的质量分数，即可求出蒸干后所得硫酸镁固体的质量，无需分别计算两种固体的质量，简化计算过程。
【解析】
1. 计算混合物中镁元素的总质量：
混合物总质量为10.0g，镁元素质量分数为48%，则镁元素总质量 = $10.0g × 48\% = 4.8g$。
2. 计算硫酸镁中镁元素的质量分数：
硫酸镁的化学式为$\ce{MgSO_{4}}$，其相对分子质量 = $24 + 32 + 16×4 = 120$，其中镁元素的质量分数 = $\frac{24}{120}×100\% = 20\%$。
3. 计算生成硫酸镁的质量：
反应后镁元素全部进入硫酸镁，因此硫酸镁的质量 = 镁元素总质量 ÷ 硫酸镁中镁元素的质量分数 = $4.8g ÷ 20\% = 24.0g$。
【答案】
B
【知识点】
元素守恒的应用、根据化学式计算
【点评】
本题通过元素守恒法简化了复杂的化学计算，避免了分别计算氧化镁和氢氧化镁质量的繁琐过程，是化学计算中常用的解题技巧，考查学生对守恒思想的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
本题可利用镁元素守恒解题：氧化镁和氢氧化镁与稀硫酸恰好完全反应后，镁元素全部转化为生成的硫酸镁中的镁元素，因此先计算混合物中镁元素的总质量，再结合硫酸镁中镁元素的质量分数，即可求出蒸干后所得硫酸镁固体的质量，无需分别计算两种固体的质量，简化计算过程。
【解析】
1. 计算混合物中镁元素的总质量：
混合物总质量为10.0g，镁元素质量分数为48%，则镁元素总质量 = $10.0g × 48\% = 4.8g$。
2. 计算硫酸镁中镁元素的质量分数：
硫酸镁的化学式为$\ce{MgSO_{4}}$，其相对分子质量 = $24 + 32 + 16×4 = 120$，其中镁元素的质量分数 = $\frac{24}{120}×100\% = 20\%$。
3. 计算生成硫酸镁的质量：
反应后镁元素全部进入硫酸镁，因此硫酸镁的质量 = 镁元素总质量 ÷ 硫酸镁中镁元素的质量分数 = $4.8g ÷ 20\% = 24.0g$。
【答案】
B
【知识点】
元素守恒的应用、根据化学式计算
【点评】
本题通过元素守恒法简化了复杂的化学计算，避免了分别计算氧化镁和氢氧化镁质量的繁琐过程，是化学计算中常用的解题技巧，考查学生对守恒思想的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
9. (2025·山西改编)探究化学反应前后物质的质量关系。
(1)实验方法:如图1所示,先称量。然后取下锥形瓶并将其
(2)实验原理:图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为
(3)实验现象:图1锥形瓶中观察到的现象是
(4)实验结论:
【问题与思考】
(5)如图2所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是
(6)比较上述两个实验,利用图2化学反应设计实验时,应注意的问题是
(1)实验方法:如图1所示,先称量。然后取下锥形瓶并将其
倾斜
,使小试管中的硫酸铜溶液全部流入锥形瓶中,反应结束后,再称量。(2)实验原理:图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为
$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
。(3)实验现象:图1锥形瓶中观察到的现象是
铁丝表面有红色固体生成,锥形瓶中的溶液由蓝色变为浅绿色
,天平指针不偏转。(4)实验结论:
化学反应前后物质的质量相等(答案合理即可)
。【问题与思考】
(5)如图2所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是
减小(或变小)
。(6)比较上述两个实验,利用图2化学反应设计实验时,应注意的问题是
必须在密闭容器中进行(答案合理即可)
。答案
9.(1)倾斜
(2)$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(3)铁丝表面有红色固体生成,锥形瓶中的溶液由蓝色变为浅绿色
(4)化学反应前后物质的质量相等(答案合理即可)
(5)减小(或变小)
(6)必须在密闭容器中进行(答案合理即可)
(2)$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(3)铁丝表面有红色固体生成,锥形瓶中的溶液由蓝色变为浅绿色
(4)化学反应前后物质的质量相等(答案合理即可)
(5)减小(或变小)
(6)必须在密闭容器中进行(答案合理即可)
解析
【分析】
本题围绕化学反应前后物质质量关系展开探究，图1为铁与硫酸铜的反应，图2为碳酸钠与稀盐酸的反应。解题时需结合实验操作要求、反应原理、现象及质量守恒定律的适用条件分析：(1)要让小试管内的溶液流入锥形瓶，需倾斜锥形瓶使药品接触；(2)铁与硫酸铜发生置换反应，据此书写化学方程式；(3)根据反应产物判断实验现象；(4)天平平衡说明反应前后总质量相等；(5)图2反应生成的气体会逸散，导致质量变化；(6)有气体生成的反应验证质量守恒时需注意装置密闭性。
【解析】
(1) 要使小试管中的硫酸铜溶液全部流入锥形瓶，需将锥形瓶倾斜，让两种药品混合接触发生反应；
(2) 铁与硫酸铜发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$；
(3) 反应时，铁丝表面析出红色的铜，同时蓝色的硫酸铜溶液逐渐变为浅绿色的硫酸亚铁溶液，因此观察到铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色；
(4) 图1中反应后天平指针不偏转，说明参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，即化学反应前后物质的总质量相等；
(5) 图2中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，气体逸散到空气中，导致烧杯中剩余物质的质量减小；
(6) 图2的反应有气体生成，若气体逸出会使测得的反应后质量偏小，因此设计这类有气体生成的反应实验时，必须在密闭容器中进行，防止气体逸散影响质量测定。
【答案】
(1) 倾斜
(2) $\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(3) 铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色
(4) 化学反应前后物质的总质量相等（合理即可）
(5) 减小（或变小）
(6) 必须在密闭容器中进行（合理即可）
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写、实验操作注意事项
【点评】
本题通过对比实验探究质量守恒定律，考查了实验操作、反应现象、化学方程式书写及质量守恒的应用，重点提醒有气体参与/生成的反应验证质量守恒时需保证装置密闭，是质量守恒相关的基础实验题，注重对实验细节的理解。
【难度系数】
0.5
本题围绕化学反应前后物质质量关系展开探究，图1为铁与硫酸铜的反应，图2为碳酸钠与稀盐酸的反应。解题时需结合实验操作要求、反应原理、现象及质量守恒定律的适用条件分析：(1)要让小试管内的溶液流入锥形瓶，需倾斜锥形瓶使药品接触；(2)铁与硫酸铜发生置换反应，据此书写化学方程式；(3)根据反应产物判断实验现象；(4)天平平衡说明反应前后总质量相等；(5)图2反应生成的气体会逸散，导致质量变化；(6)有气体生成的反应验证质量守恒时需注意装置密闭性。
【解析】
(1) 要使小试管中的硫酸铜溶液全部流入锥形瓶，需将锥形瓶倾斜，让两种药品混合接触发生反应；
(2) 铁与硫酸铜发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$；
(3) 反应时，铁丝表面析出红色的铜，同时蓝色的硫酸铜溶液逐渐变为浅绿色的硫酸亚铁溶液，因此观察到铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色；
(4) 图1中反应后天平指针不偏转，说明参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，即化学反应前后物质的总质量相等；
(5) 图2中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，气体逸散到空气中，导致烧杯中剩余物质的质量减小；
(6) 图2的反应有气体生成，若气体逸出会使测得的反应后质量偏小，因此设计这类有气体生成的反应实验时，必须在密闭容器中进行，防止气体逸散影响质量测定。
【答案】
(1) 倾斜
(2) $\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(3) 铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色
(4) 化学反应前后物质的总质量相等（合理即可）
(5) 减小（或变小）
(6) 必须在密闭容器中进行（合理即可）
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写、实验操作注意事项
【点评】
本题通过对比实验探究质量守恒定律，考查了实验操作、反应现象、化学方程式书写及质量守恒的应用，重点提醒有气体参与/生成的反应验证质量守恒时需保证装置密闭，是质量守恒相关的基础实验题，注重对实验细节的理解。
【难度系数】
0.5
