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6. 新情境 （2026·无锡期中）2025 年 4 月 24 日是第十个“中国航天日”。载人航天器中应用了“萨巴蒂尔反应”和“氧气生成系统”，其微观过程如图所示。下列叙述正确的是（
A.过程①反应前后原子种类改变
B.图中共涉及 3 种单质
C.载人航天器中的循环过程实现了$\ce{CO_{2}}$的消除和$\ce{O_{2}}$的再生
D.过程②生成的$\ce{CH_{4}}$中碳元素的质量比参加反应的$\ce{CO_{2}}$中碳元素的质量大
C
）A.过程①反应前后原子种类改变
B.图中共涉及 3 种单质
C.载人航天器中的循环过程实现了$\ce{CO_{2}}$的消除和$\ce{O_{2}}$的再生
D.过程②生成的$\ce{CH_{4}}$中碳元素的质量比参加反应的$\ce{CO_{2}}$中碳元素的质量大
答案
解析:过程①是化学变化,反应前后原子种类不变,A错误;图中共涉及氢气、氧气两种单质,B错误;根据微观过程图可知,载人航天器中的循环过程实现了$\ce{CO_{2}}$的消除和$\ce{O_{2}}$的再生,C正确;根据微观过程图及质量守恒定律,过程②生成的$\ce{CH_{4}}$中碳元素的质量与参加反应的$\ce{CO_{2}}$中碳元素的质量相等,D错误。
7. (2025·龙东中考)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下表:
下列有关此反应的说法正确的是 （
A.表中待测数值是 16
B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂
D.反应中甲与丁变化的质量之比为 $8:1$
下列有关此反应的说法正确的是 （
D
）A.表中待测数值是 16
B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂
D.反应中甲与丁变化的质量之比为 $8:1$
答案
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30 g+8 g+2 g+9 g=待测+26 g+2 g+7 g,待测=14 g,反应后甲、丁的质量减小,甲、丁是反应物,乙的质量增加,乙是生成物,丙的质量不变,丙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质。由分析可知,A、C错误;乙是生成物,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则乙一定是由不同种元素组成的化合物,B错误;反应中甲与丁变化的质量之比是(30 g-14 g):(9 g-7 g)=8:1,D正确。
8. (2025·扬州期中)工业制取硫酸时,需将$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$反应转化成$\ce{SO_{3}}$。一定条件下,在密闭容器中进行反应,反应一段时间前后各物质的质量如图所示,图中有一处被墨迹遮盖(图中黑色区域)。下列说法不正确的是（
A.参加反应的$\ce{SO_{2}}$质量为$\quantity{16}{g}$
B.反应中$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$4:1$
C.图中A物质可能是该反应的催化剂
D.被墨迹遮挡的数字应该是6
B
）A.参加反应的$\ce{SO_{2}}$质量为$\quantity{16}{g}$
B.反应中$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$4:1$
C.图中A物质可能是该反应的催化剂
D.被墨迹遮挡的数字应该是6
答案
解析:根据质量守恒定律,参与反应的二氧化硫的质量为20 g-4 g=16 g,反应后氧气的质量为(20 g+10 g+0 g)-(4 g+20 g)=6 g,参加反应的氧气的质量为10 g-6 g=4 g,参加反应的二氧化硫和氧气的分子个数比为$\dfrac{16\ \mathrm{g}}{64}:\dfrac{4\ \mathrm{g}}{32} ≠ 4:1$,A、D正确,B错误;图中A物质反应前后质量没有变化,可能是该反应的催化剂,C正确。
9. (2026·无锡期中)甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)可作为内燃机燃料,当氧气不足时,甲醇燃烧会生成$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}O}$,6.4 g 甲醇燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CO}$的质量比为$11:7$,则参加反应的氧气的质量是（
A.9.6 g
B.8.0 g
C.7.8 g
D.6.4 g
B
）A.9.6 g
B.8.0 g
C.7.8 g
D.6.4 g
答案
解析:根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类、质量不变。6.4 g 甲醇中碳元素的质量为 $6.4\ \mathrm{g}× (\dfrac{12}{32}× 100\%)=2.4\ \mathrm{g}$
设生成 $\ce{CO_{2}}$ 的质量为 $x$,$\ce{CO}$ 的质量为 $y$,则:
$\begin{cases}\dfrac{12}{44}× 100\% × x+\dfrac{12}{28}× 100\% × y=2.4\ \mathrm{g}\\\dfrac{x}{y}=\dfrac{11}{7}\end{cases}$
解得$\begin{cases}x=4.4\ \mathrm{g}\\y=2.8\ \mathrm{g}\end{cases}$
6.4 g 甲醇中氢元素的质量为 $6.4\ \mathrm{g}× (\dfrac{1× 4}{32}× 100\%)=0.8\ \mathrm{g}$
则生成水的质量为 $0.8\ \mathrm{g}÷ (\dfrac{1× 2}{18}× 100\%)=7.2\ \mathrm{g}$
生成物总质量为 $4.4\ \mathrm{g}+2.8\ \mathrm{g}+7.2\ \mathrm{g}=14.4\ \mathrm{g}$。
则参加反应的氧气的质量为 $14.4\ \mathrm{g}-6.4\ \mathrm{g}=8.0\ \mathrm{g}$。
设生成 $\ce{CO_{2}}$ 的质量为 $x$,$\ce{CO}$ 的质量为 $y$,则:
$\begin{cases}\dfrac{12}{44}× 100\% × x+\dfrac{12}{28}× 100\% × y=2.4\ \mathrm{g}\\\dfrac{x}{y}=\dfrac{11}{7}\end{cases}$
解得$\begin{cases}x=4.4\ \mathrm{g}\\y=2.8\ \mathrm{g}\end{cases}$
6.4 g 甲醇中氢元素的质量为 $6.4\ \mathrm{g}× (\dfrac{1× 4}{32}× 100\%)=0.8\ \mathrm{g}$
则生成水的质量为 $0.8\ \mathrm{g}÷ (\dfrac{1× 2}{18}× 100\%)=7.2\ \mathrm{g}$
生成物总质量为 $4.4\ \mathrm{g}+2.8\ \mathrm{g}+7.2\ \mathrm{g}=14.4\ \mathrm{g}$。
则参加反应的氧气的质量为 $14.4\ \mathrm{g}-6.4\ \mathrm{g}=8.0\ \mathrm{g}$。
10. (2026·遵义月考)在验证质量守恒定律的实验中,某同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1),同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气体积分数的变化(如图2)。下列说法合理的是（
A.图1中固体由黑色变为红色,气球先变大后变小
B.由图2可知,200 s时锥形瓶内氮气的体积分数为95.04%
C.图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2的相同
D.加热前装置内铜粉和氧气的总质量不一定等于生成氧化铜的质量
D
）A.图1中固体由黑色变为红色,气球先变大后变小
B.由图2可知,200 s时锥形瓶内氮气的体积分数为95.04%
C.图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2的相同
D.加热前装置内铜粉和氧气的总质量不一定等于生成氧化铜的质量
答案
解析:铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,固体由红色变为黑色;加热时,瓶内气体受热膨胀,气球变大,反应消耗氧气后,瓶内气体减少,气球变小,A错误;由图2可知,200 s时锥形瓶内氧气的体积分数为4.96%,由于锥形瓶内还含有二氧化碳、稀有气体等,故氮气的体积分数小于95.04%,B错误;若图1中装置漏气,外界空气会进入瓶内,导致测定氧气体积分数变化的图像与图2不同,C错误;根据质量守恒定律,参加反应的铜粉和氧气的总质量一定等于生成氧化铜的质量,但装置内铜粉和氧气不一定恰好完全反应,所以不一定等于生成氧化铜的质量,D正确。
