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6. 已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图所示实验验证质量守恒定律。实验前试剂和装置的总质量为$m_1$，倒立杯子充分反应后称量总质量为$m_2$，打开杯盖后称量总质量为$m_3$，三者的关系为$m_1=m_2＞m_3$。下列说法不正确的是
（
A.$m_1=m_2$，说明该反应遵守质量守恒定律
B.$m_1＞m_3$，是因为打开杯盖后气体逸出
C.白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果
D.通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器
（
D
）A.$m_1=m_2$，说明该反应遵守质量守恒定律
B.$m_1＞m_3$，是因为打开杯盖后气体逸出
C.白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果
D.通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器
答案
D
解析
【分析】首先明确鸡蛋壳（主要成分为碳酸钙）与白醋反应会生成二氧化碳气体，结合实验中总质量的变化逻辑分析：反应前总质量为$m_1$，反应后倒立装置中总质量$m_2=m_1$，说明反应生成的$\ce{CO_2}$未逸出，总质量符合守恒规律；打开杯盖后$\ce{CO_2}$逸出，总质量$m_3$减小。需逐一分析选项，找出不正确的说法。
【解析】
A选项：反应前后总质量$m_1=m_2$，说明参加反应的各物质总质量等于生成的各物质总质量，符合质量守恒定律，该说法正确。
B选项：$m_1＞m_3$，是因为打开杯盖后，装置内生成的二氧化碳气体逸出，导致总质量减少，该说法正确。
C选项：白醋过量时，仅保证鸡蛋壳完全反应，反应前后总质量仍守恒，不影响质量守恒定律的验证结果，该说法正确。
D选项：验证质量守恒定律时，若反应无气体参与/生成，或生成的气体未逸出，无需密封容器；只有当反应有气体生成且气体易逸出时，才需要密封，“必须使用密封容器”的表述过于绝对，该说法错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学实验操作
【点评】本题围绕质量守恒定律的验证展开，重点考查对实验中气体变化与质量关系的理解，需注意选项中绝对表述的错误性，是对基础知识点的灵活应用考查。
【难度系数】0.5
【解析】
A选项：反应前后总质量$m_1=m_2$，说明参加反应的各物质总质量等于生成的各物质总质量，符合质量守恒定律，该说法正确。
B选项：$m_1＞m_3$，是因为打开杯盖后，装置内生成的二氧化碳气体逸出，导致总质量减少，该说法正确。
C选项：白醋过量时，仅保证鸡蛋壳完全反应，反应前后总质量仍守恒，不影响质量守恒定律的验证结果，该说法正确。
D选项：验证质量守恒定律时，若反应无气体参与/生成，或生成的气体未逸出，无需密封容器；只有当反应有气体生成且气体易逸出时，才需要密封，“必须使用密封容器”的表述过于绝对，该说法错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学实验操作
【点评】本题围绕质量守恒定律的验证展开，重点考查对实验中气体变化与质量关系的理解，需注意选项中绝对表述的错误性，是对基础知识点的灵活应用考查。
【难度系数】0.5
7. 过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物共$a\ \mathrm{g}$，加热完全反应后得到$b\ \mathrm{g}$氧气和$x\ \mathrm{g}$水，则混合物中二氧化锰的质量为（
A.$(a+b-c)\mathrm{g}$
B.$(a-b-c)\mathrm{g}$
C.$(a+b+c)\mathrm{g}$
D.$(a+c)\mathrm{g}$
B
）A.$(a+b-c)\mathrm{g}$
B.$(a-b-c)\mathrm{g}$
C.$(a+b+c)\mathrm{g}$
D.$(a+c)\mathrm{g}$
答案
B
解析
【分析】
首先明确二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，反应前后其质量不变；过氧化氢分解生成水和氧气，反应后氧气逸出，剩余物质为二氧化锰和生成的水。根据质量守恒定律，反应前混合物总质量等于反应后所有生成物（氧气、水）与催化剂（二氧化锰）的质量之和，据此可计算二氧化锰的质量。
【解析】
过氧化氢在二氧化锰催化下分解的反应为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不变。
根据质量守恒定律，反应前混合物总质量$a\ \mathrm{g}$ = 生成氧气的质量$b\ \mathrm{g}$ + 生成水的质量$x\ \mathrm{g}$ + 二氧化锰的质量。
因此，二氧化锰的质量 = $a - b - x$（单位：$\mathrm{g}$），对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律；催化剂的概念
【点评】
本题结合催化剂的性质，考查质量守恒定律的应用，属于化学计算基础题，需明确反应前后物质的质量关系，理清反应前后各物质的质量变化即可快速解题。
【难度系数】
0.7
首先明确二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，反应前后其质量不变；过氧化氢分解生成水和氧气，反应后氧气逸出，剩余物质为二氧化锰和生成的水。根据质量守恒定律，反应前混合物总质量等于反应后所有生成物（氧气、水）与催化剂（二氧化锰）的质量之和，据此可计算二氧化锰的质量。
【解析】
过氧化氢在二氧化锰催化下分解的反应为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不变。
根据质量守恒定律，反应前混合物总质量$a\ \mathrm{g}$ = 生成氧气的质量$b\ \mathrm{g}$ + 生成水的质量$x\ \mathrm{g}$ + 二氧化锰的质量。
因此，二氧化锰的质量 = $a - b - x$（单位：$\mathrm{g}$），对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律；催化剂的概念
【点评】
本题结合催化剂的性质，考查质量守恒定律的应用，属于化学计算基础题，需明确反应前后物质的质量关系，理清反应前后各物质的质量变化即可快速解题。
【难度系数】
0.7
8. “绿色化学”要求原料物质中所有的原子完全被利用，全部转入期望的产品中，即原子利用率为100％。一定条件下，CO 和 H₂可以按照不同比例发生反应，只生成一种产物就能实现“绿色化学”，这种产物不可能是 （
A.甲醛($\ce{CH_{2}O}$)
B.甲醇($\ce{CH_{4}O}$)
C.乙醇($\ce{C_{2}H_{6}O}$)
D.乙酸($\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$)
C
）A.甲醛($\ce{CH_{2}O}$)
B.甲醇($\ce{CH_{4}O}$)
C.乙醇($\ce{C_{2}H_{6}O}$)
D.乙酸($\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$)
答案
C
解析
【分析】首先明确“绿色化学”原子利用率100%的核心要求：反应物CO和H₂的所有原子完全转化为单一产物，无其他副产物。由于CO中C、O原子个数比为1:1，因此产物中C、O原子个数比必须等于1:1（保证C、O全部来自CO，H来自H₂，无剩余原子）。接下来逐一分析选项中产物的C、O原子比，判断是否符合要求。
【解析】根据绿色化学原子利用率100%的定义，反应仅生成一种产物时，产物中C、O原子个数比需等于CO中的C、O原子个数比（1:1）：
选项A：甲醛（$\ce{CH_{2}O}$），C、O原子比为1:1，符合要求；
选项B：甲醇（$\ce{CH_{4}O}$），C、O原子比为1:1，符合要求；
选项C：乙醇（$\ce{C_{2}H_{6}O}$），C、O原子比为2:1≠1:1，不符合要求；
选项D：乙酸（$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$），C、O原子比为2:2=1:1，符合要求。
因此不可能的产物是乙醇，答案选C。
【答案】C
【知识点】绿色化学、原子守恒
【点评】本题考查绿色化学的核心概念及原子守恒的应用，解题关键是抓住产物中C、O原子比与CO一致的特点，属于基础概念应用题，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据绿色化学原子利用率100%的定义，反应仅生成一种产物时，产物中C、O原子个数比需等于CO中的C、O原子个数比（1:1）：
选项A：甲醛（$\ce{CH_{2}O}$），C、O原子比为1:1，符合要求；
选项B：甲醇（$\ce{CH_{4}O}$），C、O原子比为1:1，符合要求；
选项C：乙醇（$\ce{C_{2}H_{6}O}$），C、O原子比为2:1≠1:1，不符合要求；
选项D：乙酸（$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$），C、O原子比为2:2=1:1，符合要求。
因此不可能的产物是乙醇，答案选C。
【答案】C
【知识点】绿色化学、原子守恒
【点评】本题考查绿色化学的核心概念及原子守恒的应用，解题关键是抓住产物中C、O原子比与CO一致的特点，属于基础概念应用题，难度较低。
【难度系数】0.6
9. 1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置如图所示，将水加热成水蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减小，铁管的质量增大，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是 （
A.实验中收集到的可燃性气体可能是氧气
B.铁在该实验中起催化作用
C.实验中水蒸气减小的质量等于铁管增大的质量
D.该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
D
）A.实验中收集到的可燃性气体可能是氧气
B.铁在该实验中起催化作用
C.实验中水蒸气减小的质量等于铁管增大的质量
D.该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点
答案
D
解析
【分析】
本题围绕拉瓦锡研究水的组成的实验，需结合反应原理、物质性质及质量守恒定律分析各选项。首先明确实验中发生的反应：铁与水蒸气在高温下反应，生成铁的氧化物和可燃性气体；再逐一判断选项的正误。
【解析】
A选项：氧气是助燃性气体，并非可燃性气体，实验收集到的可燃性气体不可能是氧气，A错误；
B选项：铁在实验中转化为氧化物，说明铁是反应物，而催化剂反应前后质量和化学性质不变且不参与反应，因此铁不是催化剂，B错误；
C选项：根据质量守恒，反应的化学方程式为$\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温} Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$，参加反应的水蒸气质量等于生成的铁的氧化物中氧元素质量与生成氢气质量之和，铁管增大的质量是铁的氧化物中氧元素的质量，故水蒸气减小的质量不等于铁管增大的质量，C错误；
D选项：该实验说明水可分解为氢元素和氧元素组成的物质，推翻了“水是单一元素物质”的观点，D正确。
【答案】
D
【知识点】
水的组成、质量守恒定律、铁的化学性质
【点评】
本题以经典实验为载体，考查对实验原理、质量守恒定律的理解，需结合反应本质分析选项，侧重考查学生的逻辑分析能力，是化学基础考点的典型应用。
【难度系数】
0.5
本题围绕拉瓦锡研究水的组成的实验，需结合反应原理、物质性质及质量守恒定律分析各选项。首先明确实验中发生的反应：铁与水蒸气在高温下反应，生成铁的氧化物和可燃性气体；再逐一判断选项的正误。
【解析】
A选项：氧气是助燃性气体，并非可燃性气体，实验收集到的可燃性气体不可能是氧气，A错误；
B选项：铁在实验中转化为氧化物，说明铁是反应物，而催化剂反应前后质量和化学性质不变且不参与反应，因此铁不是催化剂，B错误；
C选项：根据质量守恒，反应的化学方程式为$\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温} Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$，参加反应的水蒸气质量等于生成的铁的氧化物中氧元素质量与生成氢气质量之和，铁管增大的质量是铁的氧化物中氧元素的质量，故水蒸气减小的质量不等于铁管增大的质量，C错误；
D选项：该实验说明水可分解为氢元素和氧元素组成的物质，推翻了“水是单一元素物质”的观点，D正确。
【答案】
D
【知识点】
水的组成、质量守恒定律、铁的化学性质
【点评】
本题以经典实验为载体，考查对实验原理、质量守恒定律的理解，需结合反应本质分析选项，侧重考查学生的逻辑分析能力，是化学基础考点的典型应用。
【难度系数】
0.5
