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6. 某化学兴趣小组同学将一定量的木炭粉末和氧化锌粉末混合共热，生成固体锌，化学方程式为$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$，剩余固体的质量随着加热时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（
A.$t_{1}\ \mathrm{s}$时反应刚开始
B.生成锌的质量一定为$n\ \mathrm{g}$
C.生成气体的质量为$(m-n)\ \mathrm{g}$
D.剩余固体中锌元素的质量不变
B
）。A.$t_{1}\ \mathrm{s}$时反应刚开始
B.生成锌的质量一定为$n\ \mathrm{g}$
C.生成气体的质量为$(m-n)\ \mathrm{g}$
D.剩余固体中锌元素的质量不变
答案
6. B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合反应方程式和图像变化分析反应过程：图像中，$t_1$前剩余固体质量为$m$，说明反应未开始；$t_1∼ t_2$固体质量减少，是因为反应生成$\ce{CO_2}$气体逸出；$t_2$后质量不变，说明反应结束。再逐一分析选项，注意剩余固体可能含未反应的反应物，结合质量守恒定律判断各选项正误。
【解析】
反应为$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$，结合图像分析：
1. 选项A：$t_1\ \mathrm{s}$前剩余固体质量不变，$t_1$后固体质量开始减少，说明$t_1\ \mathrm{s}$时反应刚开始，A正确。
2. 选项B：$t_2$后反应结束，剩余固体质量为$n\ \mathrm{g}$，但剩余固体中除了生成的$\ce{Zn}$，还可能有未反应完的$\ce{ZnO}$或过量的$\ce{C}$，因此生成锌的质量不一定是$n\ \mathrm{g}$，B错误。
3. 选项C：根据质量守恒定律，反应前固体总质量为$m\ \mathrm{g}$，反应后剩余固体为$n\ \mathrm{g}$，减少的质量就是生成$\ce{CO_2}$气体的质量，即生成气体质量为$(m-n)\ \mathrm{g}$，C正确。
4. 选项D：化学反应前后元素质量不变，锌元素始终存在于固体中，因此剩余固体中锌元素的质量不变，D正确。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式应用，图像分析
【点评】
本题结合化学反应图像考查质量守恒定律的应用，关键是理解反应过程中固体质量变化的原因，易错点是忽略剩余固体可能含未反应的反应物，需仔细分析各选项的逻辑关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合反应方程式和图像变化分析反应过程：图像中，$t_1$前剩余固体质量为$m$，说明反应未开始；$t_1∼ t_2$固体质量减少，是因为反应生成$\ce{CO_2}$气体逸出；$t_2$后质量不变，说明反应结束。再逐一分析选项，注意剩余固体可能含未反应的反应物，结合质量守恒定律判断各选项正误。
【解析】
反应为$\ce{C + 2ZnO\xlongequal{高温} 2Zn + CO_{2}↑}$，结合图像分析：
1. 选项A：$t_1\ \mathrm{s}$前剩余固体质量不变，$t_1$后固体质量开始减少，说明$t_1\ \mathrm{s}$时反应刚开始，A正确。
2. 选项B：$t_2$后反应结束，剩余固体质量为$n\ \mathrm{g}$，但剩余固体中除了生成的$\ce{Zn}$，还可能有未反应完的$\ce{ZnO}$或过量的$\ce{C}$，因此生成锌的质量不一定是$n\ \mathrm{g}$，B错误。
3. 选项C：根据质量守恒定律，反应前固体总质量为$m\ \mathrm{g}$，反应后剩余固体为$n\ \mathrm{g}$，减少的质量就是生成$\ce{CO_2}$气体的质量，即生成气体质量为$(m-n)\ \mathrm{g}$，C正确。
4. 选项D：化学反应前后元素质量不变，锌元素始终存在于固体中，因此剩余固体中锌元素的质量不变，D正确。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式应用，图像分析
【点评】
本题结合化学反应图像考查质量守恒定律的应用，关键是理解反应过程中固体质量变化的原因，易错点是忽略剩余固体可能含未反应的反应物，需仔细分析各选项的逻辑关系。
【难度系数】
0.5
7.(选做题)化学兴趣小组同学利用图1装置对木炭还原氧化铜产物进行探究。
查阅资料：
氧元素通常显－2价，铜元素有＋1、＋2价，且都能组成氧化物。
氧化亚铜为红色固体。
(1)木炭还原氧化铜过程中，硬质短试管中可观察到的现象是
(2)实验前用氮气排尽装置内的空气，目的是防止
(3)实验中测得的CO气体浓度与反应物质量比之间的关系如图2所示。由图2可知，氧化铜与木炭的质量比越
查阅资料：
氧元素通常显－2价，铜元素有＋1、＋2价，且都能组成氧化物。
氧化亚铜为红色固体。
(1)木炭还原氧化铜过程中，硬质短试管中可观察到的现象是
黑色固体变成红色
；生成的红色固体可能是铜，也可能是一种铜的氧化物Cu₂O
（写化学式）。(2)实验前用氮气排尽装置内的空气，目的是防止
装置内空气中的氧气与木炭反应
，对二氧化碳的检验造成干扰。(3)实验中测得的CO气体浓度与反应物质量比之间的关系如图2所示。由图2可知，氧化铜与木炭的质量比越
小
（填“大”或“小”），产生的一氧化碳越多，用化学方程式解释产生一氧化碳的原因：$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。答案
7. (1) 黑色固体变成红色 Cu₂O
(2) 装置内空气中的氧气与木炭反应
(3) 小 $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
解析 (1)木炭高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，硬质短试管中可观察到的现象是黑色固体变成红色；生成的红色固体可能是铜，也可能是一种铜的氧化物，氧化铜是黑色固体，该红色固体可能是氧化亚铜，化学式为Cu₂O。
(2)实验前用氮气排尽装置内的空气，目的是防止装置内空气中的氧气与木炭反应，对二氧化碳的检验造成干扰。
(3)由题图2可知，氧化铜与木炭的质量比越小，产生的一氧化碳越多。木炭与氧化铜反应的主要气体产物是二氧化碳，但随着反应物中氧化铜和木炭的质量比逐渐减小，另一气体产物一氧化碳的含量逐渐增多，可能是因为木炭与二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
(2) 装置内空气中的氧气与木炭反应
(3) 小 $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
解析 (1)木炭高温下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，硬质短试管中可观察到的现象是黑色固体变成红色；生成的红色固体可能是铜，也可能是一种铜的氧化物，氧化铜是黑色固体，该红色固体可能是氧化亚铜，化学式为Cu₂O。
(2)实验前用氮气排尽装置内的空气，目的是防止装置内空气中的氧气与木炭反应，对二氧化碳的检验造成干扰。
(3)由题图2可知，氧化铜与木炭的质量比越小，产生的一氧化碳越多。木炭与氧化铜反应的主要气体产物是二氧化碳，但随着反应物中氧化铜和木炭的质量比逐渐减小，另一气体产物一氧化碳的含量逐渐增多，可能是因为木炭与二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
解析
【分析】
本题围绕木炭还原氧化铜的产物探究展开，需结合反应原理、物质性质及图像信息逐一分析：
1. 第(1)题：木炭还原氧化铜时，黑色的CuO被还原为红色的Cu，结合资料中红色铜的氧化物为氧化亚铜，可确定现象和可能的产物；
2. 第(2)题：装置内的空气含氧气，氧气会与木炭反应，影响产物的检验，因此需排尽空气；
3. 第(3)题：观察图2，对比不同质量比下的CO浓度，得出质量比与CO生成量的关系，再结合反应原理写出化学方程式。
【解析】
(1) 木炭在高温下还原黑色的氧化铜，生成红色的铜，因此硬质短试管中观察到黑色固体变成红色；根据资料，铜的氧化物中氧化亚铜为红色固体，故可能的化学式为$\ce{Cu_{2}O}$。
(2) 装置内空气中含有氧气，氧气会与木炭发生反应，生成含碳的氧化物，干扰对反应产物（如二氧化碳）的检验，因此实验前用氮气排尽装置内空气。
(3) 分析图2可知，当氧化铜与木炭的质量比越小（即木炭相对越多）时，CO气体浓度越高；木炭与反应生成的$\ce{CO_{2}}$在高温下反应生成CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
【答案】
(1) 黑色固体变成红色；$\ce{Cu_{2}O}$
(2) 装置内空气中的氧气与木炭反应
(3) 小；$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
【知识点】
木炭还原氧化铜；铜的氧化物；实验操作目的
【点评】
本题是结合实验装置和图像的基础实验探究题，考查木炭还原氧化铜的反应现象、产物判断及实验操作的目的，需学生能从图像中提取有效信息并结合化学原理分析，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕木炭还原氧化铜的产物探究展开，需结合反应原理、物质性质及图像信息逐一分析：
1. 第(1)题：木炭还原氧化铜时，黑色的CuO被还原为红色的Cu，结合资料中红色铜的氧化物为氧化亚铜，可确定现象和可能的产物；
2. 第(2)题：装置内的空气含氧气，氧气会与木炭反应，影响产物的检验，因此需排尽空气；
3. 第(3)题：观察图2，对比不同质量比下的CO浓度，得出质量比与CO生成量的关系，再结合反应原理写出化学方程式。
【解析】
(1) 木炭在高温下还原黑色的氧化铜，生成红色的铜，因此硬质短试管中观察到黑色固体变成红色；根据资料，铜的氧化物中氧化亚铜为红色固体，故可能的化学式为$\ce{Cu_{2}O}$。
(2) 装置内空气中含有氧气，氧气会与木炭发生反应，生成含碳的氧化物，干扰对反应产物（如二氧化碳）的检验，因此实验前用氮气排尽装置内空气。
(3) 分析图2可知，当氧化铜与木炭的质量比越小（即木炭相对越多）时，CO气体浓度越高；木炭与反应生成的$\ce{CO_{2}}$在高温下反应生成CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
【答案】
(1) 黑色固体变成红色；$\ce{Cu_{2}O}$
(2) 装置内空气中的氧气与木炭反应
(3) 小；$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
【知识点】
木炭还原氧化铜；铜的氧化物；实验操作目的
【点评】
本题是结合实验装置和图像的基础实验探究题，考查木炭还原氧化铜的反应现象、产物判断及实验操作的目的，需学生能从图像中提取有效信息并结合化学原理分析，难度适中。
【难度系数】
0.6
