8. (2026·咸阳期中)在一个密闭容器中有a、b、c、d四种物质,反应前各物质的质量如图刻度纸所示(例如:d的质量为2 g)。一定条件下发生反应,反应结束后,再次测得各物质的质量,并通过刻度的移动来表示,且记录在同一张刻度纸上:刻度线Ⅰ向右移动6格;刻度线Ⅱ向左移动5格;刻度线Ⅲ向左移动5格。下列说法不正确的是(

A.反应结束后b的质量为6 g
B.a、d是生成物
C.c可能是该反应的催化剂
D.a、b变化的质量比为$11:6$
D
)A.反应结束后b的质量为6 g
B.a、d是生成物
C.c可能是该反应的催化剂
D.a、b变化的质量比为$11:6$
答案
D 解析:反应结束后b的质量为17 g-11 g=6 g,A正确;刻度线Ⅰ向右移动6格,说明反应生成了6 g a,刻度线Ⅲ向左移动5格,说明生成了5 g d,两者质量增加,为生成物,B正确;反应前后c的质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的物质,C正确;a变化了6 g,b变化了11 g,a、b变化的质量比一定为6:11,D错误。
解析
【分析】首先根据刻度纸确定反应前各物质的质量:反应前a的质量为5g,b的质量为22g - 5g =17g,c的质量为28g -22g=6g,d的质量为30g -28g=2g,且由d的质量(2g)对应2格可知,每格代表1g。再根据刻度线的移动,计算反应后各物质的质量,分析质量变化,进而判断选项正误。
【解析】反应前各物质质量:a=5g,b=17g,c=6g,d=2g,每格质量为1g。
反应后:
1. 刻度线Ⅰ向右移动6格,新位置为5g+6g=11g,故反应后a的质量为11g,a质量增加11g-5g=6g,属于生成物;
2. 刻度线Ⅱ向左移动5格,新位置为22g-5g=17g,反应后b的质量=新Ⅱ位置 - 新Ⅰ位置=17g-11g=6g,b质量减少17g-6g=11g,属于反应物;
3. 刻度线Ⅲ向左移动5格,新位置为28g-5g=23g,反应后c的质量=新Ⅲ位置 - 新Ⅱ位置=23g-17g=6g,c质量不变,可能是催化剂或不参与反应的物质;
4. 反应后d的质量=30g-23g=7g,d质量增加7g-2g=5g,属于生成物。
总质量:11g+6g+6g+7g=30g,符合质量守恒定律。
对选项分析:
A. 反应结束后b的质量为6g,正确;
B. a、d质量均增加,是生成物,正确;
C. c质量不变,可能是该反应的催化剂,正确;
D. a变化质量为6g,b变化质量为11g,质量比为6:11,不是11:6,错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、催化剂、化学变化中质量变化
【点评】本题结合刻度纸考查质量守恒定律的应用,核心是明确刻度线移动对应的质量变化,通过计算各物质反应前后的质量,判断反应物、生成物及催化剂,需理清刻度与质量的对应关系,避免混淆物质边界的变化。
【难度系数】0.4
【解析】反应前各物质质量:a=5g,b=17g,c=6g,d=2g,每格质量为1g。
反应后:
1. 刻度线Ⅰ向右移动6格,新位置为5g+6g=11g,故反应后a的质量为11g,a质量增加11g-5g=6g,属于生成物;
2. 刻度线Ⅱ向左移动5格,新位置为22g-5g=17g,反应后b的质量=新Ⅱ位置 - 新Ⅰ位置=17g-11g=6g,b质量减少17g-6g=11g,属于反应物;
3. 刻度线Ⅲ向左移动5格,新位置为28g-5g=23g,反应后c的质量=新Ⅲ位置 - 新Ⅱ位置=23g-17g=6g,c质量不变,可能是催化剂或不参与反应的物质;
4. 反应后d的质量=30g-23g=7g,d质量增加7g-2g=5g,属于生成物。
总质量:11g+6g+6g+7g=30g,符合质量守恒定律。
对选项分析:
A. 反应结束后b的质量为6g,正确;
B. a、d质量均增加,是生成物,正确;
C. c质量不变,可能是该反应的催化剂,正确;
D. a变化质量为6g,b变化质量为11g,质量比为6:11,不是11:6,错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、催化剂、化学变化中质量变化
【点评】本题结合刻度纸考查质量守恒定律的应用,核心是明确刻度线移动对应的质量变化,通过计算各物质反应前后的质量,判断反应物、生成物及催化剂,需理清刻度与质量的对应关系,避免混淆物质边界的变化。
【难度系数】0.4
9.(2026·盐城期中)某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前和反应一段时间后各物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是 (

A.$a = 38$
B.乙一定是催化剂
C.此时,该反应中生成的甲和丙的质量比为$21:40$
D.若继续反应至甲为$25\ \mathrm{g}$时,体系中丁的质量为$11\ \mathrm{g}$
D
)A.$a = 38$
B.乙一定是催化剂
C.此时,该反应中生成的甲和丙的质量比为$21:40$
D.若继续反应至甲为$25\ \mathrm{g}$时,体系中丁的质量为$11\ \mathrm{g}$
答案
D 解析:根据示意图可得:反应一段时间后,丁质量减少,为反应物;甲、丙质量增加,为生成物;乙质量不变,可能是催化剂或不参与反应的杂质。反应前后总质量相等:17+49+25+8=21+a+40+8,解得a=30,A错误;由分析可知,乙可能是催化剂或不参与反应的杂质,B错误;反应中生成甲的质量为21 g-17 g=4 g,生成丙的质量为40 g-25 g=15 g,质量比为4:15,C错误;该反应可简略表示为丁→甲+丙,反应过程中质量变化比为丁:甲:丙=19:4:15,若继续反应至甲为25 g时,甲的质量变化为8 g,此时质量变化比为丁:甲:丙=38:8:30,体系中丁的质量为49 g-38 g=11 g,D正确。
解析
【分析】
要解决本题,需依据质量守恒定律计算反应后丁的质量,再通过对比各物质反应前后的质量变化判断反应物、生成物,结合反应中各物质的质量变化关系逐一分析选项:
1. 利用密闭容器内反应前后总质量不变,计算反应后丁的质量a;
2. 对比各物质反应前后的质量,确定质量增减情况,判断物质类别(反应物、生成物、可能的催化剂);
3. 计算生成甲和丙的质量比,验证选项C;
4. 根据反应中各物质的质量变化比例,推导甲为25g时丁的质量,判断选项D。
【解析】
根据质量守恒定律,密闭容器内反应前后总质量相等:
反应前总质量 = 17g(甲) + 49g(丁) + 25g(丙) + 8g(乙) = 99g;
反应后总质量 = 21g(甲) + a(丁) + 40g(丙) + 8g(乙) = 69 + a;
因此99 = 69 + a,解得a = 30,故选项A错误;
乙反应前后质量均为8g,质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是未参与反应的杂质,故选项B错误;
生成甲的质量 = 21g - 17g = 4g,生成丙的质量 = 40g - 25g = 15g,生成甲和丙的质量比为4:15,不是21:40,故选项C错误;
反应中丁、甲、丙的质量变化比为(49g - 30g):4g:15g = 19:4:15;
当甲的质量为25g时,甲总共生成的质量为25g - 17g = 8g,设此时消耗丁的质量为x,则19/4 = x/8,解得x = 38g;
因此体系中丁的质量 = 49g - 38g = 11g,故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律;催化剂判断;质量比计算
【点评】
本题以密闭容器内物质反应的质量变化为载体,考查质量守恒定律的应用,需准确计算各物质的质量变化,区分催化剂与未参与反应的杂质,利用固定质量比推导后续数据,是化学基础题型,需注意计算的准确性。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需依据质量守恒定律计算反应后丁的质量,再通过对比各物质反应前后的质量变化判断反应物、生成物,结合反应中各物质的质量变化关系逐一分析选项:
1. 利用密闭容器内反应前后总质量不变,计算反应后丁的质量a;
2. 对比各物质反应前后的质量,确定质量增减情况,判断物质类别(反应物、生成物、可能的催化剂);
3. 计算生成甲和丙的质量比,验证选项C;
4. 根据反应中各物质的质量变化比例,推导甲为25g时丁的质量,判断选项D。
【解析】
根据质量守恒定律,密闭容器内反应前后总质量相等:
反应前总质量 = 17g(甲) + 49g(丁) + 25g(丙) + 8g(乙) = 99g;
反应后总质量 = 21g(甲) + a(丁) + 40g(丙) + 8g(乙) = 69 + a;
因此99 = 69 + a,解得a = 30,故选项A错误;
乙反应前后质量均为8g,质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是未参与反应的杂质,故选项B错误;
生成甲的质量 = 21g - 17g = 4g,生成丙的质量 = 40g - 25g = 15g,生成甲和丙的质量比为4:15,不是21:40,故选项C错误;
反应中丁、甲、丙的质量变化比为(49g - 30g):4g:15g = 19:4:15;
当甲的质量为25g时,甲总共生成的质量为25g - 17g = 8g,设此时消耗丁的质量为x,则19/4 = x/8,解得x = 38g;
因此体系中丁的质量 = 49g - 38g = 11g,故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律;催化剂判断;质量比计算
【点评】
本题以密闭容器内物质反应的质量变化为载体,考查质量守恒定律的应用,需准确计算各物质的质量变化,区分催化剂与未参与反应的杂质,利用固定质量比推导后续数据,是化学基础题型,需注意计算的准确性。
【难度系数】
0.6
10. (2024·广元中考)乙醇$(\ce{C_{2}H_{5}OH})$是常用的燃料。现有4.6 g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为70%,则参加反应的氧气的质量为(
A.6.4 g
B.8.0 g
C.8.8 g
D.9.6 g
C
)A.6.4 g
B.8.0 g
C.8.8 g
D.9.6 g
答案
C 解析:现有4.6 g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,4.6 g乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)中碳元素的质量为4.6 g×$\frac{12×2}{12×2+1×6+16}$×100%=2.4 g,氢元素的质量为4.6 g×$\frac{1×6}{12×2+1×6+16}$×100%=0.6 g,恢复到室温所得气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物,其中氧元素质量分数为70%,则碳元素的质量分数为1-70%=30%,所以混合气体的质量为2.4 g÷30%=8 g,乙醇燃烧生成水的质量为0.6 g÷($\frac{1×2}{1×2+16}$×100%)=5.4 g,根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气的质量为(8 g+5.4 g)-4.6 g=8.8 g,故选C。
解析
【分析】
要解决这道题,需运用元素守恒和质量守恒定律:乙醇中的碳元素全部转化为室温下的一氧化碳和二氧化碳混合气体,氢元素全部转化为水;先通过混合气体中氧元素的质量分数算出碳元素质量分数,结合乙醇中碳元素质量求出混合气体总质量;再根据氢元素质量求出生成水的质量;最后依据质量守恒定律,反应前后总质量相等,即可算出参加反应的氧气质量。
【解析】
解:1. 计算4.6 g乙醇中碳、氢元素的质量:
乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)的相对分子质量为$12×2 + 1×6 + 16 = 46$,
碳元素质量:$4.6\ \mathrm{g}×\frac{12×2}{46}×100\% = 2.4\ \mathrm{g}$,
氢元素质量:$4.6\ \mathrm{g}×\frac{1×6}{46}×100\% = 0.6\ \mathrm{g}$。
2. 计算一氧化碳和二氧化碳混合气体的质量:
室温下所得气体为$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$,其中氧元素质量分数为70%,则碳元素质量分数为$1 - 70\% = 30\%$,
混合气体质量:$2.4\ \mathrm{g}÷30\% = 8\ \mathrm{g}$。
3. 计算生成水的质量:
水($\ce{H_{2}O}$)中氢元素质量分数为$\frac{1×2}{1×2 + 16}×100\% = \frac{1}{9}$,
生成水的质量:$0.6\ \mathrm{g}÷\frac{1}{9} = 5.4\ \mathrm{g}$。
4. 根据质量守恒定律计算参加反应的氧气质量:
反应后总质量为混合气体质量与水的质量之和,即$8\ \mathrm{g} + 5.4\ \mathrm{g} = 13.4\ \mathrm{g}$,
参加反应的氧气质量为$13.4\ \mathrm{g} - 4.6\ \mathrm{g} = 8.8\ \mathrm{g}$。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、元素守恒应用
【点评】
本题为中考化学常规计算题,重点考查质量守恒定律与化学式计算的综合应用,解题核心是利用元素守恒明确各生成物的质量,需学生理清反应前后元素的去向,难度适中,是学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需运用元素守恒和质量守恒定律:乙醇中的碳元素全部转化为室温下的一氧化碳和二氧化碳混合气体,氢元素全部转化为水;先通过混合气体中氧元素的质量分数算出碳元素质量分数,结合乙醇中碳元素质量求出混合气体总质量;再根据氢元素质量求出生成水的质量;最后依据质量守恒定律,反应前后总质量相等,即可算出参加反应的氧气质量。
【解析】
解:1. 计算4.6 g乙醇中碳、氢元素的质量:
乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)的相对分子质量为$12×2 + 1×6 + 16 = 46$,
碳元素质量:$4.6\ \mathrm{g}×\frac{12×2}{46}×100\% = 2.4\ \mathrm{g}$,
氢元素质量:$4.6\ \mathrm{g}×\frac{1×6}{46}×100\% = 0.6\ \mathrm{g}$。
2. 计算一氧化碳和二氧化碳混合气体的质量:
室温下所得气体为$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$,其中氧元素质量分数为70%,则碳元素质量分数为$1 - 70\% = 30\%$,
混合气体质量:$2.4\ \mathrm{g}÷30\% = 8\ \mathrm{g}$。
3. 计算生成水的质量:
水($\ce{H_{2}O}$)中氢元素质量分数为$\frac{1×2}{1×2 + 16}×100\% = \frac{1}{9}$,
生成水的质量:$0.6\ \mathrm{g}÷\frac{1}{9} = 5.4\ \mathrm{g}$。
4. 根据质量守恒定律计算参加反应的氧气质量:
反应后总质量为混合气体质量与水的质量之和,即$8\ \mathrm{g} + 5.4\ \mathrm{g} = 13.4\ \mathrm{g}$,
参加反应的氧气质量为$13.4\ \mathrm{g} - 4.6\ \mathrm{g} = 8.8\ \mathrm{g}$。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、元素守恒应用
【点评】
本题为中考化学常规计算题,重点考查质量守恒定律与化学式计算的综合应用,解题核心是利用元素守恒明确各生成物的质量,需学生理清反应前后元素的去向,难度适中,是学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
11. 工业上用 $\mathrm{NO}$ 生产 $\mathrm{HNO}_3$ 过程中的物质转化关系如图。下列说法正确的是(

A.转化过程中,氮、氢、氧元素的化合价均发生了变化
B.反应①中,参加反应的 $\mathrm{NO}$ 与 $\mathrm{O}_2$ 的分子数之比为 $1:2$
C.反应②中,参加反应的 $\mathrm{NO}_2$ 与生成的$\mathrm{HNO}_3$ 含有等质量的氮元素
D.当 $\mathrm{O}_2$、$\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ 足量时,$30\ \mathrm{g}\ \mathrm{NO}$ 理论上最多生成 $63\ \mathrm{g}\ \mathrm{HNO}_3$
D
)A.转化过程中,氮、氢、氧元素的化合价均发生了变化
B.反应①中,参加反应的 $\mathrm{NO}$ 与 $\mathrm{O}_2$ 的分子数之比为 $1:2$
C.反应②中,参加反应的 $\mathrm{NO}_2$ 与生成的$\mathrm{HNO}_3$ 含有等质量的氮元素
D.当 $\mathrm{O}_2$、$\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ 足量时,$30\ \mathrm{g}\ \mathrm{NO}$ 理论上最多生成 $63\ \mathrm{g}\ \mathrm{HNO}_3$
答案
D 解析:硝酸和水中氢元素的化合价均为+1价,化合价没有改变,A错误;反应①为NO和$\ce{O_{2}}$反应生成$\ce{NO_{2}}$,反应的化学方程式为$\ce{2NO + O_{2} = 2NO_{2}}$,则参加反应的NO与$\ce{O_{2}}$的分子数之比为2:1,B错误;由图可知,反应②为二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,根据反应前后氮元素质量不变,则二氧化氮中氮元素的质量等于硝酸中氮元素的质量和一氧化氮中氮元素的质量之和,C错误;当氧气和水足量时,若一氧化氮完全转化为硝酸,设生成硝酸的质量为x,则:
NO~$\ce{HNO_{3}}$
30 63
30 g x
$\frac{30}{63}=\frac{30\ \mathrm{g}}{x}$ 解得x=63 g,
则30 g NO理论上最多生成63 g $\ce{HNO_{3}}$,D正确。
NO~$\ce{HNO_{3}}$
30 63
30 g x
$\frac{30}{63}=\frac{30\ \mathrm{g}}{x}$ 解得x=63 g,
则30 g NO理论上最多生成63 g $\ce{HNO_{3}}$,D正确。
解析
【分析】本题考查工业上NO生产HNO₃的转化过程,需逐一分析各选项,结合化合价变化、反应方程式、元素守恒及化学计算判断正误:首先明确各转化对应的反应,再针对每个选项的描述,结合相关化学知识验证是否正确。
【解析】逐一分析选项:
1. 选项A:H元素在H₂O、HNO₃中化合价均为+1价,反应前后氢元素化合价未改变,并非所有元素化合价都变化,故A错误;
2. 选项B:反应①为NO与O₂生成NO₂,化学方程式为$\ce{2NO + O_{2} = 2NO_{2}}$,参加反应的NO与O₂分子数之比为2:1,不是1:2,故B错误;
3. 选项C:反应②为$\ce{3NO_{2} + H_{2}O = 2HNO_{3} + NO}$,根据氮元素守恒,参加反应的NO₂中氮元素质量 = 生成的HNO₃中氮元素质量 + NO中氮元素质量,并非参加反应的NO₂与生成的HNO₃含等质量氮元素,故C错误;
4. 选项D:O₂、H₂O足量时,NO中氮元素全部转化为HNO₃中的氮元素,根据关系式$\ce{NO ~ HNO_{3}}$,NO摩尔质量为30g/mol,HNO₃摩尔质量为63g/mol,设生成HNO₃质量为x,则$\frac{30}{63}=\frac{30\ \mathrm{g}}{x}$,解得x=63g,故30g NO理论上最多生成63g HNO₃,D正确。
【答案】D
【知识点】氮及其化合物转化、化合价判断、化学方程式计算
【点评】本题围绕工业制硝酸的转化,考查化合价、反应比例、元素守恒及化学计算,需准确掌握相关反应规律,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析选项:
1. 选项A:H元素在H₂O、HNO₃中化合价均为+1价,反应前后氢元素化合价未改变,并非所有元素化合价都变化,故A错误;
2. 选项B:反应①为NO与O₂生成NO₂,化学方程式为$\ce{2NO + O_{2} = 2NO_{2}}$,参加反应的NO与O₂分子数之比为2:1,不是1:2,故B错误;
3. 选项C:反应②为$\ce{3NO_{2} + H_{2}O = 2HNO_{3} + NO}$,根据氮元素守恒,参加反应的NO₂中氮元素质量 = 生成的HNO₃中氮元素质量 + NO中氮元素质量,并非参加反应的NO₂与生成的HNO₃含等质量氮元素,故C错误;
4. 选项D:O₂、H₂O足量时,NO中氮元素全部转化为HNO₃中的氮元素,根据关系式$\ce{NO ~ HNO_{3}}$,NO摩尔质量为30g/mol,HNO₃摩尔质量为63g/mol,设生成HNO₃质量为x,则$\frac{30}{63}=\frac{30\ \mathrm{g}}{x}$,解得x=63g,故30g NO理论上最多生成63g HNO₃,D正确。
【答案】D
【知识点】氮及其化合物转化、化合价判断、化学方程式计算
【点评】本题围绕工业制硝酸的转化,考查化合价、反应比例、元素守恒及化学计算,需准确掌握相关反应规律,难度适中。
【难度系数】0.6
12. 草酸亚铁$\ce{(FeC_{2}O_{4})}$常用于生产锂电池,它在不同温度下分解能得到不同的铁的氧化物,同时放出气体,$43.2\ \mathrm{g}\ \ce{FeC_{2}O_{4}}$受热分解所得固体质量随温度变化如图所示,下列说法正确的是(

A.$\ce{FeC_{2}O_{4}}$由铁原子、碳原子、氧原子直接构成
B.根据数据可推出固体$\mathrm{M}$的化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
C.$T_{4}{°Celsius}$时,固体$\mathrm{M}$开始分解
D.固体质量由$43.2\ \mathrm{g}$变为$24.0\ \mathrm{g}$时的化学方程式为$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} +CO\uparrow}$
B
)A.$\ce{FeC_{2}O_{4}}$由铁原子、碳原子、氧原子直接构成
B.根据数据可推出固体$\mathrm{M}$的化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
C.$T_{4}{°Celsius}$时,固体$\mathrm{M}$开始分解
D.固体质量由$43.2\ \mathrm{g}$变为$24.0\ \mathrm{g}$时的化学方程式为$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} +CO\uparrow}$
答案
B 解析:根据$\ce{FeC_{2}O_{4}}$化学式可知,$\ce{FeC_{2}O_{4}}$由亚铁离子和草酸根离子构成,A错误;由图可知,生成M的质量为23.2 g,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则M中铁元素的质量与草酸亚铁中铁元素的质量相同,则铁元素的质量为43.2 g×$\frac{56}{56+12×2+16×4}$×100%=16.8 g,则M中氧元素的质量=23.2 g-16.8 g=6.4 g,设M的化学式为$\ce{Fe_{a}O_{b}}$,则56a:16b=16.8 g:6.4 g,a:b=3:4,故M的化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,B正确;根据图示可知,$T_5℃$时,固体M开始分解,C错误;固体质量由43.2 g变为24.0 g时,若按$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} + CO↑}$方式进行,设反应过程中生成$\ce{FeCO_{3}}$的质量为x。
$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} + CO↑}$
144 116
43.2 g x
$\frac{144}{116}=\frac{43.2\ \mathrm{g}}{x}$ x=34.8 g
根据图示可知,固体质量由43.2 g变为24.0 g时,若按$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} + CO↑}$方式进行,产生$\ce{FeCO_{3}}$的质量为34.8 g≠24.0 g,D错误。
$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} + CO↑}$
144 116
43.2 g x
$\frac{144}{116}=\frac{43.2\ \mathrm{g}}{x}$ x=34.8 g
根据图示可知,固体质量由43.2 g变为24.0 g时,若按$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} + CO↑}$方式进行,产生$\ce{FeCO_{3}}$的质量为34.8 g≠24.0 g,D错误。
解析
【分析】
本题需结合草酸亚铁分解的固体质量变化图像,运用质量守恒定律、元素质量计算、化学式推导等知识逐一分析选项。先明确物质的构成,再通过元素守恒计算铁的氧化物组成,结合图像温度与质量变化判断反应阶段,最后验证化学方程式的正确性。
【解析】
1. 分析选项A:$\ce{FeC_{2}O_{4}}$由亚铁离子($\ce{Fe^{2+}}$)和草酸根离子($\ce{C_{2}O^{2-}_{4}}$)构成,并非直接由铁原子、碳原子、氧原子构成,故A错误。
2. 分析选项B:计算$\ce{FeC_{2}O_{4}}$中铁元素质量:$\ce{FeC_{2}O_{4}}$相对分子质量为$56 + 12×2 + 16×4 = 144$,43.2g $\ce{FeC_{2}O_{4}}$中铁元素质量为$43.2\ \mathrm{g}×\frac{56}{144}=16.8\ \mathrm{g}$。根据质量守恒,反应前后铁元素质量不变,固体M(23.2g)中铁元素质量仍为16.8g,则M中氧元素质量为$23.2\ \mathrm{g} - 16.8\ \mathrm{g}=6.4\ \mathrm{g}$。设M的化学式为$\ce{Fe_{a}O_{b}}$,则$\frac{56a}{16b}=\frac{16.8\ \mathrm{g}}{6.4\ \mathrm{g}}$,解得$a:b=3:4$,故M的化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,B正确。
3. 分析选项C:由图像可知,$T_5℃$时固体M的质量开始下降,说明$T_5℃$时M开始分解,而非$T_4℃$,故C错误。
4. 分析选项D:若反应为$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} + CO↑}$,设生成$\ce{FeCO_{3}}$的质量为$x$,则$\frac{144}{116}=\frac{43.2\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=34.8\ \mathrm{g}$,但图像中该阶段固体质量变为24.0g,与计算结果不符,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、化学方程式
【点评】
本题结合图像与化学计算,重点考察质量守恒定律的应用,需学生准确提取图像数据,结合元素守恒推导物质组成,同时掌握物质构成、化学方程式计算等知识点,综合性较强。
【难度系数】
0.5
本题需结合草酸亚铁分解的固体质量变化图像,运用质量守恒定律、元素质量计算、化学式推导等知识逐一分析选项。先明确物质的构成,再通过元素守恒计算铁的氧化物组成,结合图像温度与质量变化判断反应阶段,最后验证化学方程式的正确性。
【解析】
1. 分析选项A:$\ce{FeC_{2}O_{4}}$由亚铁离子($\ce{Fe^{2+}}$)和草酸根离子($\ce{C_{2}O^{2-}_{4}}$)构成,并非直接由铁原子、碳原子、氧原子构成,故A错误。
2. 分析选项B:计算$\ce{FeC_{2}O_{4}}$中铁元素质量:$\ce{FeC_{2}O_{4}}$相对分子质量为$56 + 12×2 + 16×4 = 144$,43.2g $\ce{FeC_{2}O_{4}}$中铁元素质量为$43.2\ \mathrm{g}×\frac{56}{144}=16.8\ \mathrm{g}$。根据质量守恒,反应前后铁元素质量不变,固体M(23.2g)中铁元素质量仍为16.8g,则M中氧元素质量为$23.2\ \mathrm{g} - 16.8\ \mathrm{g}=6.4\ \mathrm{g}$。设M的化学式为$\ce{Fe_{a}O_{b}}$,则$\frac{56a}{16b}=\frac{16.8\ \mathrm{g}}{6.4\ \mathrm{g}}$,解得$a:b=3:4$,故M的化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,B正确。
3. 分析选项C:由图像可知,$T_5℃$时固体M的质量开始下降,说明$T_5℃$时M开始分解,而非$T_4℃$,故C错误。
4. 分析选项D:若反应为$\ce{FeC_{2}O_{4}\xlongequal{\Delta}FeCO_{3} + CO↑}$,设生成$\ce{FeCO_{3}}$的质量为$x$,则$\frac{144}{116}=\frac{43.2\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=34.8\ \mathrm{g}$,但图像中该阶段固体质量变为24.0g,与计算结果不符,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、化学方程式
【点评】
本题结合图像与化学计算,重点考察质量守恒定律的应用,需学生准确提取图像数据,结合元素守恒推导物质组成,同时掌握物质构成、化学方程式计算等知识点,综合性较强。
【难度系数】
0.5
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