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7. 下列关于纳米"蓄水"膜反应器及其中转化的说法不正确的是
（
A.该技术的研发有利于缓解温室效应
B.反应器的"壳层"对分子的通过具有选择性
C.转化前后,催化剂的质量和性质均保持不变
D.随着反应的进行,反应器中分子数不断减少
（
C
）A.该技术的研发有利于缓解温室效应
B.反应器的"壳层"对分子的通过具有选择性
C.转化前后,催化剂的质量和性质均保持不变
D.随着反应的进行,反应器中分子数不断减少
答案
C
解析:转化前后,催化剂的质量和化学性质均保持不变,C错误。
解析:转化前后,催化剂的质量和化学性质均保持不变,C错误。
解析
【分析】本题为化学概念与应用的正误判断题，需逐一分析各选项，结合催化剂的定义、膜反应器的特性等知识判断。核心是明确各选项对应的化学知识点细节，如催化剂的性质限定、膜的功能特点等。
【解析】
1. 选项A：若该纳米“蓄水”膜反应器的转化涉及消耗温室气体（如CO₂），则有利于缓解温室效应，说法正确；
2. 选项B：膜反应器的“壳层”属于功能膜，对分子的通过具有选择性，说法正确；
3. 选项C：催化剂在化学反应前后，质量和化学性质保持不变，选项中表述为“性质”，未明确限定为化学性质（物理性质可能改变），因此该说法错误；
4. 选项D：若转化过程中反应物分子总数多于生成物分子总数，反应器中分子数会不断减少，说法正确。
综上，不正确的说法是C。
【答案】C
【知识点】催化剂的性质、膜的选择性、化学反应与分子数变化
【点评】本题结合新材料应用考查化学基础概念，需准确把握催化剂定义的细节（“性质”特指化学性质），难度不大，属于基础题型，侧重对核心概念的理解。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A：若该纳米“蓄水”膜反应器的转化涉及消耗温室气体（如CO₂），则有利于缓解温室效应，说法正确；
2. 选项B：膜反应器的“壳层”属于功能膜，对分子的通过具有选择性，说法正确；
3. 选项C：催化剂在化学反应前后，质量和化学性质保持不变，选项中表述为“性质”，未明确限定为化学性质（物理性质可能改变），因此该说法错误；
4. 选项D：若转化过程中反应物分子总数多于生成物分子总数，反应器中分子数会不断减少，说法正确。
综上，不正确的说法是C。
【答案】C
【知识点】催化剂的性质、膜的选择性、化学反应与分子数变化
【点评】本题结合新材料应用考查化学基础概念，需准确把握催化剂定义的细节（“性质”特指化学性质），难度不大，属于基础题型，侧重对核心概念的理解。
【难度系数】0.6
8. (2026·长春月考)以物质类别为横坐标,化合价为纵坐标所绘制的图像叫“价类二维图”如图是碳元素的价类二维图,下列说法正确的是（
A.a点代表的物质只能是金刚石
B.b点对应物质的化学式为$\ce{C_{2}O_{2}}$
C.若d点表示的物质为$\ce{H_{2}CO_{3}}$,在一定条件下可转化成b点对应物质,该反应的化学方程式为$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}H_{2}O + CO_{2}}$
D.由图中位置可以推测,c、e两点对应的物质中碳元素的化合价相同,但物质组成和性质不同
D
）A.a点代表的物质只能是金刚石
B.b点对应物质的化学式为$\ce{C_{2}O_{2}}$
C.若d点表示的物质为$\ce{H_{2}CO_{3}}$,在一定条件下可转化成b点对应物质,该反应的化学方程式为$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}H_{2}O + CO_{2}}$
D.由图中位置可以推测,c、e两点对应的物质中碳元素的化合价相同,但物质组成和性质不同
答案
D
解析:a点碳元素化合价为0,表示碳单质,碳单质有多种,比如石墨、金刚石、$\ce{C_{60}}$等,A错误;b点对应物质中碳元素为+4价,且为氧化物,化学式为$\ce{CO_{2}}$,B错误;b点对应物质为二氧化碳,若d点表示的物质为$\ce{H_{2}CO_{3}}$,d可转化成b,该反应的化学方程式为$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$,C错误;由题图中位置可以推测,c、e两点对应的物质中碳元素的化合价相同,但属于不同的物质,物质组成和性质不同,D正确。
解析:a点碳元素化合价为0,表示碳单质,碳单质有多种,比如石墨、金刚石、$\ce{C_{60}}$等,A错误;b点对应物质中碳元素为+4价,且为氧化物,化学式为$\ce{CO_{2}}$,B错误;b点对应物质为二氧化碳,若d点表示的物质为$\ce{H_{2}CO_{3}}$,d可转化成b,该反应的化学方程式为$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$,C错误;由题图中位置可以推测,c、e两点对应的物质中碳元素的化合价相同,但属于不同的物质,物质组成和性质不同,D正确。
解析
【分析】
本题考查碳元素的价类二维图相关知识，解题思路为：先明确价类二维图的横坐标是物质类别、纵坐标是碳元素的化合价，再逐一分析每个选项，结合碳单质的种类、氧化物化学式的计算、碳酸分解的反应等知识判断正误。
【解析】
首先明确价类二维图的横纵坐标含义：横坐标为物质类别，纵坐标为碳元素的化合价，逐一分析选项：
1. 选项A：a点碳元素化合价为0，对应碳单质，碳单质包含金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$等多种，并非只能是金刚石，故A错误。
2. 选项B：b点对应氧化物，碳元素化合价为+4价，氧化物中氧元素为-2价，根据化合物中正负化合价代数和为0，设化学式为$\ce{C_{x}O_{y}}$，则$(+4)×x + (-2)×y=0$，得$x:y=1:2$，故化学式为$\ce{CO_{2}}$，不是$\ce{C_{2}O_{2}}$，故B错误。
3. 选项C：若d点为$\ce{H_{2}CO_{3}}$，转化为b点（$\ce{CO_{2}}$）的反应，碳酸分解生成水和二氧化碳，化学方程式应为$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$，选项未标注气体符号，故C错误。
4. 选项D：c、e两点碳元素化合价均为+2价，c属于氧化物，e属于其他化合物，物质类别不同，因此物质组成和性质不同，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
碳单质、化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题结合价类二维图考查碳及其化合物的基础性质，需掌握碳单质的多样性、氧化物化学式的推导、碳酸分解的反应等知识点，解题时要注意细节（如化学方程式的气体符号），整体难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查碳元素的价类二维图相关知识，解题思路为：先明确价类二维图的横坐标是物质类别、纵坐标是碳元素的化合价，再逐一分析每个选项，结合碳单质的种类、氧化物化学式的计算、碳酸分解的反应等知识判断正误。
【解析】
首先明确价类二维图的横纵坐标含义：横坐标为物质类别，纵坐标为碳元素的化合价，逐一分析选项：
1. 选项A：a点碳元素化合价为0，对应碳单质，碳单质包含金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$等多种，并非只能是金刚石，故A错误。
2. 选项B：b点对应氧化物，碳元素化合价为+4价，氧化物中氧元素为-2价，根据化合物中正负化合价代数和为0，设化学式为$\ce{C_{x}O_{y}}$，则$(+4)×x + (-2)×y=0$，得$x:y=1:2$，故化学式为$\ce{CO_{2}}$，不是$\ce{C_{2}O_{2}}$，故B错误。
3. 选项C：若d点为$\ce{H_{2}CO_{3}}$，转化为b点（$\ce{CO_{2}}$）的反应，碳酸分解生成水和二氧化碳，化学方程式应为$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$，选项未标注气体符号，故C错误。
4. 选项D：c、e两点碳元素化合价均为+2价，c属于氧化物，e属于其他化合物，物质类别不同，因此物质组成和性质不同，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
碳单质、化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题结合价类二维图考查碳及其化合物的基础性质，需掌握碳单质的多样性、氧化物化学式的推导、碳酸分解的反应等知识点，解题时要注意细节（如化学方程式的气体符号），整体难度适中。
【难度系数】
0.5
9. 在如图气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5 mL紫色石蕊溶液和5 mL澄清石灰水。下列有关叙述不正确的是（
A.左边试管内液体变红色
B.右边试管内石灰水产生浑浊现象
C.充分反应后,U形管中的液面左边高于右边
D.相同体积的水和石灰水,石灰水吸收的二氧化碳较多
C
）A.左边试管内液体变红色
B.右边试管内石灰水产生浑浊现象
C.充分反应后,U形管中的液面左边高于右边
D.相同体积的水和石灰水,石灰水吸收的二氧化碳较多
答案
C
解析:澄清石灰水可以反应掉更多的二氧化碳,则右侧二氧化碳反应消耗的量远大于左侧二氧化碳溶于水或与水反应的量,所以右侧的气压比左侧低,所以U形管中的液面左边低于右边,C错误。
解析:澄清石灰水可以反应掉更多的二氧化碳,则右侧二氧化碳反应消耗的量远大于左侧二氧化碳溶于水或与水反应的量,所以右侧的气压比左侧低,所以U形管中的液面左边低于右边,C错误。
解析
【分析】
本题考查二氧化碳的化学性质，解题思路如下：首先明确二氧化碳能与水反应生成碳酸、能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀的性质；接着分析反应后装置内气压的变化，判断U形管液面的高低；最后对比水和石灰水吸收二氧化碳的能力，逐一分析选项，找出不正确的叙述。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：二氧化碳与水反应生成碳酸（$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红，因此左边试管内液体变红色，A正确。
2. 选项B：二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀（$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$），因此右边试管内石灰水产生浑浊现象，B正确。
3. 选项C：右侧试管中，澄清石灰水与二氧化碳发生化学反应，消耗了大量二氧化碳，装置右侧气压减小幅度大；左侧试管中，二氧化碳仅溶于水并与水反应，消耗的二氧化碳量少，左侧气压减小幅度小。因此充分反应后，U形管右侧气压更低，液面应右边高于左边，而非左边高于右边，C错误。
4. 选项D：石灰水中的氢氧化钙能与二氧化碳发生化学反应，而二氧化碳在水中仅为物理溶解，且溶解量有限，因此相同体积的水和石灰水，石灰水吸收的二氧化碳更多，D正确。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的化学性质、酸碱指示剂、气压变化
【点评】
本题结合实验装置考查二氧化碳的相关性质，需掌握二氧化碳与水、澄清石灰水的反应，以及反应后装置内气压的变化，同时对比不同物质吸收二氧化碳的能力，是初中化学的中等难度题型。
【难度系数】
0.5
本题考查二氧化碳的化学性质，解题思路如下：首先明确二氧化碳能与水反应生成碳酸、能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀的性质；接着分析反应后装置内气压的变化，判断U形管液面的高低；最后对比水和石灰水吸收二氧化碳的能力，逐一分析选项，找出不正确的叙述。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：二氧化碳与水反应生成碳酸（$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红，因此左边试管内液体变红色，A正确。
2. 选项B：二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀（$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$），因此右边试管内石灰水产生浑浊现象，B正确。
3. 选项C：右侧试管中，澄清石灰水与二氧化碳发生化学反应，消耗了大量二氧化碳，装置右侧气压减小幅度大；左侧试管中，二氧化碳仅溶于水并与水反应，消耗的二氧化碳量少，左侧气压减小幅度小。因此充分反应后，U形管右侧气压更低，液面应右边高于左边，而非左边高于右边，C错误。
4. 选项D：石灰水中的氢氧化钙能与二氧化碳发生化学反应，而二氧化碳在水中仅为物理溶解，且溶解量有限，因此相同体积的水和石灰水，石灰水吸收的二氧化碳更多，D正确。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的化学性质、酸碱指示剂、气压变化
【点评】
本题结合实验装置考查二氧化碳的相关性质，需掌握二氧化碳与水、澄清石灰水的反应，以及反应后装置内气压的变化，同时对比不同物质吸收二氧化碳的能力，是初中化学的中等难度题型。
【难度系数】
0.5
10. 思想方法 分析法 甲、乙、丙、丁、戊是初中化学现阶段常见的五种物质，其中甲、丙是黑色固体，它们之间的关系如图所示(图中“→”表示物质间存在转化关系，“—”表示相连的两种物质间能发生化学反应，反应条件、部分反应物和生成物已略去)。下列说法错误的是（
A.丙物质可以是 CuO 或 $\ce{Fe_{3}O_{4}}$
B.乙→丁的反应是分解反应
C.丁→戊的反应可能是化合反应
D.乙与戊中含有相同的元素
B
）A.丙物质可以是 CuO 或 $\ce{Fe_{3}O_{4}}$
B.乙→丁的反应是分解反应
C.丁→戊的反应可能是化合反应
D.乙与戊中含有相同的元素
答案
B
解析:黑色固体有碳、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰,根据物质之间的相互转化,推断甲是碳,乙为氧气,丙可能是氧化铜或四氧化三铁;丁可能是一氧化碳或二氧化碳,则戊可能是二氧化碳或一氧化碳;综上分析,丙物质可以是CuO或$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,A正确;乙→丁的反应是碳完全燃烧生成二氧化碳或碳不完全燃烧生成一氧化碳,可能属于化合反应,但肯定不属于分解反应,B错误;丁→戊的反应可能是二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳,可能属于化合反应,但肯定不属于分解反应,C正确;综上分析,乙为氧气,戊是碳的氧化物,则乙与戊中含有相同的元素,D正确。
解析:黑色固体有碳、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰,根据物质之间的相互转化,推断甲是碳,乙为氧气,丙可能是氧化铜或四氧化三铁;丁可能是一氧化碳或二氧化碳,则戊可能是二氧化碳或一氧化碳;综上分析,丙物质可以是CuO或$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,A正确;乙→丁的反应是碳完全燃烧生成二氧化碳或碳不完全燃烧生成一氧化碳,可能属于化合反应,但肯定不属于分解反应,B错误;丁→戊的反应可能是二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳,可能属于化合反应,但肯定不属于分解反应,C正确;综上分析,乙为氧气,戊是碳的氧化物,则乙与戊中含有相同的元素,D正确。
解析
【分析】
本题为初中化学物质推断题，解题思路：首先根据题干“甲、丙是黑色固体”的突破口，回忆初中常见黑色固体（碳、氧化铜、四氧化三铁等）；再结合转化关系（箭头表示转化）推导：乙能转化为丁（一氧化碳或二氧化碳），且乙能转化为黑色固体丙（氧化铜或四氧化三铁），推断乙为氧气；甲是黑色固体，可转化为乙（氧气），故甲为碳；丁和戊可相互转化，对应丁为一氧化碳或二氧化碳，戊为二氧化碳或一氧化碳。最后逐一分析选项判断正误。
【解析】
根据物质转化关系及推断：
1. 选项A：乙为氧气，氧气与铜反应生成黑色的氧化铜，与铁反应生成黑色的四氧化三铁，故丙可以是$\ce{CuO}$或$\ce{Fe_{3}O_{4}}$，A正确。
2. 选项B：乙→丁是氧气转化为一氧化碳或二氧化碳，反应为碳在氧气中燃烧（充分燃烧生成$\ce{CO_{2}}$，不充分燃烧生成$\ce{CO}$），反应类型为化合反应，不是分解反应，B错误。
3. 选项C：丁→戊，若丁为$\ce{CO}$，戊为$\ce{CO_{2}}$，反应为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$，属于化合反应，故丁→戊可能是化合反应，C正确。
4. 选项D：乙为氧气（含O元素），戊为碳的氧化物（$\ce{CO}$或$\ce{CO_{2}}$，均含O元素），故乙与戊含有相同的氧元素，D正确。
【答案】
B
【知识点】
物质推断、反应类型、元素组成
【点评】
本题以物质转化关系为载体，考查初中常见物质的性质与转化，需通过黑色固体的突破口推断物质，再结合反应类型、元素组成分析选项，侧重考查学生的逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5
本题为初中化学物质推断题，解题思路：首先根据题干“甲、丙是黑色固体”的突破口，回忆初中常见黑色固体（碳、氧化铜、四氧化三铁等）；再结合转化关系（箭头表示转化）推导：乙能转化为丁（一氧化碳或二氧化碳），且乙能转化为黑色固体丙（氧化铜或四氧化三铁），推断乙为氧气；甲是黑色固体，可转化为乙（氧气），故甲为碳；丁和戊可相互转化，对应丁为一氧化碳或二氧化碳，戊为二氧化碳或一氧化碳。最后逐一分析选项判断正误。
【解析】
根据物质转化关系及推断：
1. 选项A：乙为氧气，氧气与铜反应生成黑色的氧化铜，与铁反应生成黑色的四氧化三铁，故丙可以是$\ce{CuO}$或$\ce{Fe_{3}O_{4}}$，A正确。
2. 选项B：乙→丁是氧气转化为一氧化碳或二氧化碳，反应为碳在氧气中燃烧（充分燃烧生成$\ce{CO_{2}}$，不充分燃烧生成$\ce{CO}$），反应类型为化合反应，不是分解反应，B错误。
3. 选项C：丁→戊，若丁为$\ce{CO}$，戊为$\ce{CO_{2}}$，反应为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$，属于化合反应，故丁→戊可能是化合反应，C正确。
4. 选项D：乙为氧气（含O元素），戊为碳的氧化物（$\ce{CO}$或$\ce{CO_{2}}$，均含O元素），故乙与戊含有相同的氧元素，D正确。
【答案】
B
【知识点】
物质推断、反应类型、元素组成
【点评】
本题以物质转化关系为载体，考查初中常见物质的性质与转化，需通过黑色固体的突破口推断物质，再结合反应类型、元素组成分析选项，侧重考查学生的逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5
11. 气体 M 含 $\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$ 中的一种或两种。为探究 M 的成分,设计如图所示实验。已知氢氧化钠溶液可以吸收 $\ce{CO_{2}}$,则下列说法不正确的是
（
A.若甲中溶液变浑浊,则 M 中一定含有 $\ce{CO_{2}}$
B.若撤走丁装置,则无法判断 M 中是否含有 $\ce{CO}$
C.必须通入气体一段时间后才能点燃酒精喷灯
D.气球用于收集未完全反应的 $\ce{CO}$,防止污染空气
（
B
）A.若甲中溶液变浑浊,则 M 中一定含有 $\ce{CO_{2}}$
B.若撤走丁装置,则无法判断 M 中是否含有 $\ce{CO}$
C.必须通入气体一段时间后才能点燃酒精喷灯
D.气球用于收集未完全反应的 $\ce{CO}$,防止污染空气
答案
B
解析:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,若甲试管内溶液变浑浊,则M中一定含有$\ce{CO_{2}}$,故A正确;一氧化碳可以与氧化铁(红色)反应生成铁粉(黑色)和二氧化碳,撤走丁装置,可以通过丙中固体颜色变化判断M中是否含有CO,故B不正确;必须先通一段时间的气体排出装置内的空气才能点燃酒精喷灯,以防止气体不纯加热发生爆炸,故C正确;一氧化碳气体有毒,排放到空气中会污染空气,可用气球收集,故D正确。
解析:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,若甲试管内溶液变浑浊,则M中一定含有$\ce{CO_{2}}$,故A正确;一氧化碳可以与氧化铁(红色)反应生成铁粉(黑色)和二氧化碳,撤走丁装置,可以通过丙中固体颜色变化判断M中是否含有CO,故B不正确;必须先通一段时间的气体排出装置内的空气才能点燃酒精喷灯,以防止气体不纯加热发生爆炸,故C正确;一氧化碳气体有毒,排放到空气中会污染空气,可用气球收集,故D正确。
解析
【分析】要判断各选项正误，需结合CO₂、CO的性质及实验装置的作用分析：CO₂能使澄清石灰水变浑浊，NaOH溶液可吸收CO₂，CO在高温下与Fe₂O₃反应生成Fe和CO₂，CO有毒需尾气处理。逐个分析选项，找出不正确的说法。
【解析】A选项：CO₂能使澄清石灰水变浑浊，若甲中溶液变浑浊，说明M中一定含有CO₂，该说法正确；B选项：CO与Fe₂O₃反应时，丙中红色的氧化铁会变为黑色的铁粉，即使撤走丁装置，也可通过丙中固体颜色变化判断是否含CO，并非无法判断，该说法错误；C选项：先通入气体一段时间，是为了排出装置内的空气，防止CO与空气混合加热时发生爆炸，该说法正确；D选项：CO有毒，气球可收集未完全反应的CO，防止其污染空气，该说法正确。
【答案】B
【知识点】二氧化碳的性质、一氧化碳的性质、实验操作安全
【点评】本题通过实验装置探究气体成分，考查常见气体的性质及实验操作注意事项，需结合物质特征反应和装置作用分析，是化学实验探究的典型题型。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：CO₂能使澄清石灰水变浑浊，若甲中溶液变浑浊，说明M中一定含有CO₂，该说法正确；B选项：CO与Fe₂O₃反应时，丙中红色的氧化铁会变为黑色的铁粉，即使撤走丁装置，也可通过丙中固体颜色变化判断是否含CO，并非无法判断，该说法错误；C选项：先通入气体一段时间，是为了排出装置内的空气，防止CO与空气混合加热时发生爆炸，该说法正确；D选项：CO有毒，气球可收集未完全反应的CO，防止其污染空气，该说法正确。
【答案】B
【知识点】二氧化碳的性质、一氧化碳的性质、实验操作安全
【点评】本题通过实验装置探究气体成分，考查常见气体的性质及实验操作注意事项，需结合物质特征反应和装置作用分析，是化学实验探究的典型题型。
【难度系数】0.6
12. 取碳和氧化铜的混合物$a\ \mathrm{g}$,在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如下图,下列说法正确的是（
A.$M$点对应的固体物质只有两种
B.$N$点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为$(a-b)\ \mathrm{g}$
D.$0∼ t_{2}\ \mathrm{min}$内,固体中铜元素的质量分数不变
C
）A.$M$点对应的固体物质只有两种
B.$N$点对应的固体为黑色
C.反应后产生气体的总质量为$(a-b)\ \mathrm{g}$
D.$0∼ t_{2}\ \mathrm{min}$内,固体中铜元素的质量分数不变
答案
C
解析:碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,M点时还未完全反应,此时对应的固体物质有氧化铜、碳、铜三种物质,A错误;N点时,恰好完全反应,此时固体为铜,为紫红色,B错误;根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故反应后产生气体的总质量为$(a-b)\ \mathrm{g}$,C正确;根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故铜元素的质量不变,但是$0∼ t_{2}\ \mathrm{min}$内,固体的质量减少,故固体中铜元素的质量分数增大,D错误。
解析:碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,M点时还未完全反应,此时对应的固体物质有氧化铜、碳、铜三种物质,A错误;N点时,恰好完全反应,此时固体为铜,为紫红色,B错误;根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故反应后产生气体的总质量为$(a-b)\ \mathrm{g}$,C正确;根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故铜元素的质量不变,但是$0∼ t_{2}\ \mathrm{min}$内,固体的质量减少,故固体中铜元素的质量分数增大,D错误。
解析
【分析】要解决这道题，需先明确碳与氧化铜的反应原理：碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应中二氧化碳气体逸出，导致固体总质量减少，直到反应完全后固体质量不再变化。结合图像和质量守恒定律，逐一分析各选项：首先判断反应过程中固体的组成，再利用质量守恒分析气体质量，最后根据元素质量分数的计算方法判断铜元素质量分数的变化。
【解析】碳和氧化铜在高温下发生反应：$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，反应中生成的二氧化碳气体逸出，因此固体总质量随反应进行逐渐减小，反应完全后固体质量保持不变。
选项A：M点处于反应过程中，反应未完全进行，此时固体包含未反应完的氧化铜、未反应的碳，以及反应生成的铜，共三种物质，故A错误；
选项B：N点时反应恰好完全，此时固体产物为铜，铜是紫红色固体，不是黑色，故B错误；
选项C：根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，反应前固体总质量为$a\ \mathrm{g}$，反应后剩余固体总质量为$b\ \mathrm{g}$，因此反应生成气体（二氧化碳）的总质量为$(a - b)\ \mathrm{g}$，故C正确；
选项D：反应前后铜元素的质量不变，$0∼ t_{2}\ \mathrm{min}$内固体质量因生成气体而减小，根据“某元素的质量分数 = $\frac{该元素的质量}{固体总质量}×100\%$”，铜元素质量不变，固体总质量减小，因此固体中铜元素的质量分数增大，故D错误。
【答案】C
【知识点】碳还原氧化铜、质量守恒定律、元素质量分数
【点评】本题结合图像考查碳还原氧化铜的反应，核心是利用质量守恒定律分析反应前后的质量变化，需准确判断反应过程中固体的组成和元素质量分数的变化，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】碳和氧化铜在高温下发生反应：$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}↑}$，反应中生成的二氧化碳气体逸出，因此固体总质量随反应进行逐渐减小，反应完全后固体质量保持不变。
选项A：M点处于反应过程中，反应未完全进行，此时固体包含未反应完的氧化铜、未反应的碳，以及反应生成的铜，共三种物质，故A错误；
选项B：N点时反应恰好完全，此时固体产物为铜，铜是紫红色固体，不是黑色，故B错误；
选项C：根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，反应前固体总质量为$a\ \mathrm{g}$，反应后剩余固体总质量为$b\ \mathrm{g}$，因此反应生成气体（二氧化碳）的总质量为$(a - b)\ \mathrm{g}$，故C正确；
选项D：反应前后铜元素的质量不变，$0∼ t_{2}\ \mathrm{min}$内固体质量因生成气体而减小，根据“某元素的质量分数 = $\frac{该元素的质量}{固体总质量}×100\%$”，铜元素质量不变，固体总质量减小，因此固体中铜元素的质量分数增大，故D错误。
【答案】C
【知识点】碳还原氧化铜、质量守恒定律、元素质量分数
【点评】本题结合图像考查碳还原氧化铜的反应，核心是利用质量守恒定律分析反应前后的质量变化，需准确判断反应过程中固体的组成和元素质量分数的变化，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
