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1.[2025·南阳期末]为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入一种叫做过氧化钙(CaO₂)的制氧剂，它与水反应后的生成物可能是 (
A.CaO和H₂
B.CaCO₃和H₂
C.CaCl₂和O₂
D.Ca(OH)₂和O₂
D
)A.CaO和H₂
B.CaCO₃和H₂
C.CaCl₂和O₂
D.Ca(OH)₂和O₂
答案
1.D 【点拨】水中加入过氧化钙，则反应物中含有氢、氧、钙三种元素，根据质量守恒定律及题目信息可推测生成物为Ca(OH)₂和O₂，故选D。
解析
【分析】
要判断过氧化钙与水反应的生成物，需依据质量守恒定律：化学反应前后元素种类不变。先确定反应物的元素组成，再逐一分析选项的元素种类，排除不符合的选项，同时结合题目“制氧剂”的作用（需生成氧气）进一步验证。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。反应物为过氧化钙（CaO₂）和水（H₂O），含Ca、H、O三种元素：
1. 选项A：生成物为CaO和H₂，虽元素种类符合，但CaO会与水反应生成Ca(OH)₂，且未生成氧气，不符合制氧剂的作用，排除；
2. 选项B：生成物含CaCO₃，反应物中无C元素，根据质量守恒定律不可能生成，排除；
3. 选项C：生成物含CaCl₂，反应物中无Cl元素，根据质量守恒定律不可能生成，排除；
4. 选项D：生成物为Ca(OH)₂和O₂，含Ca、H、O三种元素，符合质量守恒，且能生成氧气，符合制氧剂的要求，正确。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学元素组成
【点评】本题考查质量守恒定律的应用，解题核心是利用“化学反应前后元素种类不变”的原则，逐一排除元素组成不符的选项，结合题目信息辅助判断，属于基础题型。
【难度系数】0.6
要判断过氧化钙与水反应的生成物，需依据质量守恒定律：化学反应前后元素种类不变。先确定反应物的元素组成，再逐一分析选项的元素种类，排除不符合的选项，同时结合题目“制氧剂”的作用（需生成氧气）进一步验证。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。反应物为过氧化钙（CaO₂）和水（H₂O），含Ca、H、O三种元素：
1. 选项A：生成物为CaO和H₂，虽元素种类符合，但CaO会与水反应生成Ca(OH)₂，且未生成氧气，不符合制氧剂的作用，排除；
2. 选项B：生成物含CaCO₃，反应物中无C元素，根据质量守恒定律不可能生成，排除；
3. 选项C：生成物含CaCl₂，反应物中无Cl元素，根据质量守恒定律不可能生成，排除；
4. 选项D：生成物为Ca(OH)₂和O₂，含Ca、H、O三种元素，符合质量守恒，且能生成氧气，符合制氧剂的要求，正确。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学元素组成
【点评】本题考查质量守恒定律的应用，解题核心是利用“化学反应前后元素种类不变”的原则，逐一排除元素组成不符的选项，结合题目信息辅助判断，属于基础题型。
【难度系数】0.6
2. 新趋势 文化遗产 《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，炼铁的主要原理是$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO \xlongequal{高温} 2Fe + 3X}$，X的化学式为（
A.$\ce{H_{2}O}$
B.$\ce{CO}$
C.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
D.$\ce{CO_{2}}$
D
）A.$\ce{H_{2}O}$
B.$\ce{CO}$
C.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
D.$\ce{CO_{2}}$
答案
2.D 【点拨】反应前后原子种类、数目不变，则3个X分子中含有3个碳原子和6个氧原子，则物质X的化学式为CO₂。
解析
【分析】本题考查质量守恒定律的应用，解题思路是依据化学反应前后原子的种类、数目不变，通过统计反应前后各原子的数量差，确定未知物X的原子构成，进而推导其化学式。
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目保持不变。反应前，Fe原子有2个，O原子总数为$3$（来自$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）+$3$（来自$\ce{3CO}$）=$6$个，C原子有$3$个；反应后已知有$2$个Fe原子，因此$3$个X分子中应共含$3$个C原子和$6$个O原子，即每个X分子含$1$个C原子和$2$个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$，对应选项D。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学式的书写
【点评】本题为化学基础题型，利用质量守恒的原子守恒规律即可快速得出结果，难度较低，适合学生巩固基础知识点。
【难度系数】0.9
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目保持不变。反应前，Fe原子有2个，O原子总数为$3$（来自$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）+$3$（来自$\ce{3CO}$）=$6$个，C原子有$3$个；反应后已知有$2$个Fe原子，因此$3$个X分子中应共含$3$个C原子和$6$个O原子，即每个X分子含$1$个C原子和$2$个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$，对应选项D。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学式的书写
【点评】本题为化学基础题型，利用质量守恒的原子守恒规律即可快速得出结果，难度较低，适合学生巩固基础知识点。
【难度系数】0.9
3.[2024·德州模拟]化学中经常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2 g某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成$4.4 gCO_2$和$3.6 gH_2O$，则下列关于该有机物的说法错误的是 (
A.一定含有C、H、O三种元素
B.消耗氧气的质量为4.8 g
C.化学式可能为$CH_3OH$
D.有机物中C和O的质量比为1:1
D
)A.一定含有C、H、O三种元素
B.消耗氧气的质量为4.8 g
C.化学式可能为$CH_3OH$
D.有机物中C和O的质量比为1:1
答案
3.D 【点拨】3.2 g该有机物中含碳元素的质量是4.4 g×$\frac{12}{44}$×100% = 1.2 g，含氢元素的质量是3.6 g×$\frac{2}{18}$×100% = 0.4 g，含氧元素的质量是3.2 g - 1.2 g - 0.4 g = 1.6 g，故该有机物中含有碳、氢、氧三种元素，A正确；消耗氧气的质量为4.4 g + 3.6 g - 3.2 g = 4.8 g，B正确；该有机物中碳原子、氢原子、氧原子的个数比是$\frac{1.2\ \mathrm{g}}{12} : \frac{0.4\ \mathrm{g}}{1} : \frac{1.6\ \mathrm{g}}{16} = 1 : 4 : 1$，化学式可能为$CH_3OH$，C正确；该有机物中C和O的质量比为1.2 g : 1.6 g = 3 : 4，D不正确。
解析
【分析】要判断有机物的组成及相关说法是否正确，需按以下思路分析：1. 根据燃烧产物CO₂和H₂O的质量，计算其中碳元素、氢元素的质量，再与有机物总质量对比，确定是否含有氧元素；2. 依据质量守恒定律，反应前后总质量相等，计算消耗氧气的质量；3. 利用各元素的质量计算原子个数比，确定可能的化学式；4. 逐一分析各选项的正误。
【解析】1. 计算有机物中碳元素质量：4.4g CO₂中碳元素质量为$4.4\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 1.2\ \mathrm{g}$；2. 计算有机物中氢元素质量：3.6g H₂O中氢元素质量为$3.6\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.4\ \mathrm{g}$；3. 判断氧元素：碳、氢元素总质量为$1.2\ \mathrm{g} + 0.4\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g} ＜ 3.2\ \mathrm{g}$，故有机物含氧元素，氧元素质量为$3.2\ \mathrm{g} - 1.6\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$，A选项正确；4. 计算消耗氧气质量：根据质量守恒，消耗氧气质量为$4.4\ \mathrm{g} + 3.6\ \mathrm{g} - 3.2\ \mathrm{g} = 4.8\ \mathrm{g}$，B选项正确；5. 计算原子个数比：C、H、O原子个数比为$\frac{1.2\ \mathrm{g}}{12} : \frac{0.4\ \mathrm{g}}{1} : \frac{1.6\ \mathrm{g}}{16} = 1:4:1$，对应化学式可能为CH₃OH，C选项正确；6. 分析D选项：有机物中C和O的质量比为$1.2\ \mathrm{g}:1.6\ \mathrm{g}=3:4≠1:1$，D选项错误。
【答案】D
【知识点】有机物组成测定、质量守恒定律、化学式计算
【点评】本题结合燃烧法测定有机物组成，考查元素质量计算、质量守恒定律应用及化学式相关计算，需学生掌握元素质量分数、原子个数比的计算方法，步骤清晰但需细心，避免计算错误。
【难度系数】0.5
【解析】1. 计算有机物中碳元素质量：4.4g CO₂中碳元素质量为$4.4\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 1.2\ \mathrm{g}$；2. 计算有机物中氢元素质量：3.6g H₂O中氢元素质量为$3.6\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.4\ \mathrm{g}$；3. 判断氧元素：碳、氢元素总质量为$1.2\ \mathrm{g} + 0.4\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g} ＜ 3.2\ \mathrm{g}$，故有机物含氧元素，氧元素质量为$3.2\ \mathrm{g} - 1.6\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$，A选项正确；4. 计算消耗氧气质量：根据质量守恒，消耗氧气质量为$4.4\ \mathrm{g} + 3.6\ \mathrm{g} - 3.2\ \mathrm{g} = 4.8\ \mathrm{g}$，B选项正确；5. 计算原子个数比：C、H、O原子个数比为$\frac{1.2\ \mathrm{g}}{12} : \frac{0.4\ \mathrm{g}}{1} : \frac{1.6\ \mathrm{g}}{16} = 1:4:1$，对应化学式可能为CH₃OH，C选项正确；6. 分析D选项：有机物中C和O的质量比为$1.2\ \mathrm{g}:1.6\ \mathrm{g}=3:4≠1:1$，D选项错误。
【答案】D
【知识点】有机物组成测定、质量守恒定律、化学式计算
【点评】本题结合燃烧法测定有机物组成，考查元素质量计算、质量守恒定律应用及化学式相关计算，需学生掌握元素质量分数、原子个数比的计算方法，步骤清晰但需细心，避免计算错误。
【难度系数】0.5
4.[2025·北京海淀区期末]用下图所示装置进行实验，验证质量守恒定律。实验前后，天平示数均为86.2 g。下列说法正确的是 （
（说明：选项中涉及的符号含义如下表。）
|符号|$m(\mathrm{Fe})$|$m(\mathrm{CuSO}_4)$|$m(\mathrm{FeSO}_4)$|$m(\mathrm{Cu})$|
|含义|参加反应的Fe的质量|参加反应的
CuSO₄的质量|生成的FeSO₄的质量|生成的Cu的质量|
A.$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4) = 86.2\ \mathrm{g}$
B.$m(\mathrm{Fe}) : m(\mathrm{Cu}) = 1:1$
C.$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4) = m(\mathrm{FeSO}_4) + m(\mathrm{Cu})$
D.反应后，铁元素质量减少，铜元素质量增加
C
）（说明：选项中涉及的符号含义如下表。）
|符号|$m(\mathrm{Fe})$|$m(\mathrm{CuSO}_4)$|$m(\mathrm{FeSO}_4)$|$m(\mathrm{Cu})$|
|含义|参加反应的Fe的质量|参加反应的
CuSO₄的质量|生成的FeSO₄的质量|生成的Cu的质量|A.$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4) = 86.2\ \mathrm{g}$
B.$m(\mathrm{Fe}) : m(\mathrm{Cu}) = 1:1$
C.$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4) = m(\mathrm{FeSO}_4) + m(\mathrm{Cu})$
D.反应后，铁元素质量减少，铜元素质量增加
答案
4.C 【点拨】$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4\mathrm{溶液}) =86.2\ \mathrm{g}$，A错误；根据化学方程式$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$可知，参加反应的铁和生成的铜的质量比为56 : 64 = 7 : 8，B错误；根据质量守恒定律可知，$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4) = m(\mathrm{FeSO}_4) + m(\mathrm{Cu})$，C正确；反应后，铁元素和铜元素质量均不变，D错误。
解析
【分析】
要解决本题，需结合质量守恒定律的内容，逐一分析各选项：首先明确质量守恒定律是“参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”，再结合反应的化学方程式判断各选项的正误。
【解析】
反应的化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，逐一分析选项：
1. 选项A：实验前后天平示数86.2g是整个装置的总质量，并非参加反应的$\ce{Fe}$和$\ce{CuSO_{4}}$的质量和，参加反应的物质质量和远小于总质量，故A错误。
2. 选项B：根据化学方程式，参加反应的$\ce{Fe}$与生成$\ce{Cu}$的质量比为$56:64=7:8≠1:1$，故B错误。
3. 选项C：依据质量守恒定律，参加反应的$\ce{Fe}$和$\ce{CuSO_{4}}$的质量总和等于生成的$\ce{FeSO_{4}}$和$\ce{Cu}$的质量总和，即$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4) = m(\mathrm{FeSO}_4) + m(\mathrm{Cu})$，故C正确。
4. 选项D：根据质量守恒定律，反应前后元素总质量不变，铁元素、铜元素的质量均不发生变化，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，需明确“参加反应的物质质量”与“体系总质量”的区别，以及化学方程式中各物质的质量关系，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需结合质量守恒定律的内容，逐一分析各选项：首先明确质量守恒定律是“参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”，再结合反应的化学方程式判断各选项的正误。
【解析】
反应的化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，逐一分析选项：
1. 选项A：实验前后天平示数86.2g是整个装置的总质量，并非参加反应的$\ce{Fe}$和$\ce{CuSO_{4}}$的质量和，参加反应的物质质量和远小于总质量，故A错误。
2. 选项B：根据化学方程式，参加反应的$\ce{Fe}$与生成$\ce{Cu}$的质量比为$56:64=7:8≠1:1$，故B错误。
3. 选项C：依据质量守恒定律，参加反应的$\ce{Fe}$和$\ce{CuSO_{4}}$的质量总和等于生成的$\ce{FeSO_{4}}$和$\ce{Cu}$的质量总和，即$m(\mathrm{Fe}) + m(\mathrm{CuSO}_4) = m(\mathrm{FeSO}_4) + m(\mathrm{Cu})$，故C正确。
4. 选项D：根据质量守恒定律，反应前后元素总质量不变，铁元素、铜元素的质量均不发生变化，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，需明确“参加反应的物质质量”与“体系总质量”的区别，以及化学方程式中各物质的质量关系，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
5.[2025·西安一模]在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，下列说法错误的是（
A.a 一定是反应物
B.反应生成 c 与 d 的质量比为 $ 2:1 $
C.$ x + y = 18 $
D.$ x $ 的取值范围一定是 $ 0 ≤ x ≤ 28 $
D
）A.a 一定是反应物
B.反应生成 c 与 d 的质量比为 $ 2:1 $
C.$ x + y = 18 $
D.$ x $ 的取值范围一定是 $ 0 ≤ x ≤ 28 $
答案
5.D 【点拨】由表中数据可知，反应后c的质量增加了10 g，d的质量增加了5 g，则c、d都是生成物，反应后共增加了15 g；若反应后b的质量也增加，则a一定是反应物，若反应后b的质量减少，则最多减少5 g，此时a也一定是反应物，所以a一定是反应物，A正确；反应生成c与d的质量比为（20 g-10 g） : （20 g-15 g）=2 : 1，B正确；由表中数据可知，$x+y=28+5+10+15-20-20=18$，C正确；根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，$x+y=18$，分b为反应物和生成物两种情况讨论，则$0 ≤ x ≤ 18$，D错误。
解析
【分析】
要解决本题，需利用质量守恒定律分析反应前后各物质的质量变化，判断反应物、生成物，再逐一分析选项。首先根据质量守恒定律计算x与y的关系，再分析各物质的质量增减情况，判断选项正误。
【解析】
根据质量守恒定律，反应前后物质总质量相等：
反应前总质量 = 28g + 5g + 10g + 15g = 58g；
反应后总质量 = x + y + 20g + 20g = x + y + 40g；
因此有58 = x + y + 40，解得x + y = 18，故C选项正确。
分析各物质质量变化：c反应后质量增加20g - 10g = 10g，d反应后质量增加20g - 15g = 5g，二者均为生成物，共增加15g。
选项A：若b为生成物，b质量增加，则a质量需减少；若b为反应物，b质量减少，则a质量也需减少，因此a一定是反应物，A正确。
选项B：生成c与d的质量比为10g:5g = 2:1，B正确。
选项D：由x + y =18，b反应前质量为5g，故y的取值范围是0≤y≤5，因此x=18-y的取值范围是13≤x≤18，而非0≤x≤28，D错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律应用；质量计算
【点评】
本题考查质量守恒定律的实际应用，核心是分析反应前后物质的质量变化，判断反应物与生成物，需注意变量的取值范围，避免误判。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用质量守恒定律分析反应前后各物质的质量变化，判断反应物、生成物，再逐一分析选项。首先根据质量守恒定律计算x与y的关系，再分析各物质的质量增减情况，判断选项正误。
【解析】
根据质量守恒定律，反应前后物质总质量相等：
反应前总质量 = 28g + 5g + 10g + 15g = 58g；
反应后总质量 = x + y + 20g + 20g = x + y + 40g；
因此有58 = x + y + 40，解得x + y = 18，故C选项正确。
分析各物质质量变化：c反应后质量增加20g - 10g = 10g，d反应后质量增加20g - 15g = 5g，二者均为生成物，共增加15g。
选项A：若b为生成物，b质量增加，则a质量需减少；若b为反应物，b质量减少，则a质量也需减少，因此a一定是反应物，A正确。
选项B：生成c与d的质量比为10g:5g = 2:1，B正确。
选项D：由x + y =18，b反应前质量为5g，故y的取值范围是0≤y≤5，因此x=18-y的取值范围是13≤x≤18，而非0≤x≤28，D错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律应用；质量计算
【点评】
本题考查质量守恒定律的实际应用，核心是分析反应前后物质的质量变化，判断反应物与生成物，需注意变量的取值范围，避免误判。
【难度系数】
0.5
6. 2024·河北 新考法·工业应用 当前，氨气（$\ce{NH3}$）的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是（
A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4 : 1
B
）A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4 : 1
答案
6.B 【点拨】反应前后催化剂的质量不变，故反应后催化剂的质量为5 g，A不正确；参加反应的氢气质量为34 g - (80 g-52 g) = 6 g，B正确；由氨气的化学式$\ce{NH_{3}}$可知，1个氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，C不正确；参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为$\frac{80\ \mathrm{g}-52\ \mathrm{g}}{28} : \frac{34\ \mathrm{g}}{17} = 1 : 2$，D不正确。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合质量守恒定律分析反应前后各物质的质量变化，明确催化剂的质量特点，再根据化学式、化学方程式的相关计算判断各选项。首先，催化剂反应前后质量不变，据此判断A选项；再通过反应前后氮气的质量变化算出参加反应的氮气质量，结合质量守恒定律计算参加反应的氢气质量，判断B选项；根据氨气的化学式确定其分子构成，判断C选项；最后根据参加反应的氮气和生成氨气的质量，结合相对分子质量计算分子个数比，判断D选项。
【解析】
根据质量守恒定律，反应前后催化剂的质量不变，由题意可知催化剂反应前质量为5g，故反应后催化剂质量仍为5g，A错误；参加反应的氮气质量为80g - 52g = 28g，生成氨气的质量为34g，根据质量守恒定律，参加反应的氢气质量 = 生成氨气的质量 - 参加反应的氮气质量 = 34g - 28g = 6g，B正确；氨气的化学式为$\ce{NH_{3}}$，1个氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，C选项的微观示意图不符合该构成，错误；参加反应的氮气和生成氨气的分子个数比为$\frac{28\ \mathrm{g}}{28} : \frac{34\ \mathrm{g}}{17} = 1:2$，不是4:1，D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、分子的构成
【点评】
本题以工业合成氨为背景，考查质量守恒定律的应用及化学相关计算，需要准确分析反应前后物质的质量变化，区分催化剂的质量特性，掌握分子构成的判断和分子个数比的计算方法，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合质量守恒定律分析反应前后各物质的质量变化，明确催化剂的质量特点，再根据化学式、化学方程式的相关计算判断各选项。首先，催化剂反应前后质量不变，据此判断A选项；再通过反应前后氮气的质量变化算出参加反应的氮气质量，结合质量守恒定律计算参加反应的氢气质量，判断B选项；根据氨气的化学式确定其分子构成，判断C选项；最后根据参加反应的氮气和生成氨气的质量，结合相对分子质量计算分子个数比，判断D选项。
【解析】
根据质量守恒定律，反应前后催化剂的质量不变，由题意可知催化剂反应前质量为5g，故反应后催化剂质量仍为5g，A错误；参加反应的氮气质量为80g - 52g = 28g，生成氨气的质量为34g，根据质量守恒定律，参加反应的氢气质量 = 生成氨气的质量 - 参加反应的氮气质量 = 34g - 28g = 6g，B正确；氨气的化学式为$\ce{NH_{3}}$，1个氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，C选项的微观示意图不符合该构成，错误；参加反应的氮气和生成氨气的分子个数比为$\frac{28\ \mathrm{g}}{28} : \frac{34\ \mathrm{g}}{17} = 1:2$，不是4:1，D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、分子的构成
【点评】
本题以工业合成氨为背景，考查质量守恒定律的应用及化学相关计算，需要准确分析反应前后物质的质量变化，区分催化剂的质量特性，掌握分子构成的判断和分子个数比的计算方法，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
7. 2024·福州模拟 新考法·角度新 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，测得反应前及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.乙一定是该反应的催化剂
B.该反应可能是实验室用过氧化氢溶液制取氧气
C.甲、丙相对分子质量比为4：15
D.若继续反应至丙为55 g，则丙的质量刚好是丁质量的5倍
D
）A.乙一定是该反应的催化剂
B.该反应可能是实验室用过氧化氢溶液制取氧气
C.甲、丙相对分子质量比为4：15
D.若继续反应至丙为55 g，则丙的质量刚好是丁质量的5倍
答案
7.D 【点拨】反应前后乙的质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是无关杂质，A错误；$a = 21 + 8 + 40 + 30 - 17 - 8 - 25 = 49$，甲、丙反应后质量增大，是生成物，丁反应后质量减小，是反应物，该反应是分解反应，反应的丁、甲、丙的质量比是（49 g - 30 g） : （21 g - 17 g） : （40 g - 25 g）=19 : 4 : 15，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$，过氧化氢、水、氧气的质量比是68 : 36 : 32，因此该反应不是实验室用过氧化氢溶液制取氧气，B错误；不知道化学计量数，不能确定甲、丙的相对分子质量比，C错误；反应的丙、丁的质量比是（40 g - 25 g） : （49 g - 30 g）= 15 : 19，若继续反应至丙为55 g，即又生成15 g丙，同时反应的丁的质量是19 g，此时剩余丁的质量是30 g - 19 g = 11 g，丙的质量刚好是丁质量的5倍，D正确。
解析
【分析】
要解决本题，首先利用质量守恒定律计算反应后丁的质量；再根据反应前后各物质的质量变化，确定反应物（质量减少）、生成物（质量增加），乙质量不变，需考虑其可能是催化剂或杂质；随后逐一分析选项：A选项判断乙的作用，B选项对比反应的质量比与过氧化氢分解的质量比，C选项明确相对分子质量比的判断依据，D选项计算后续反应中丙和丁的质量关系。
【解析】
1. 计算反应后丁的质量：根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后总质量相等，因此：
反应前总质量 = 17g（甲）+8g（乙）+25g（丙）+30g（丁）=80g；
反应后总质量 =21g（甲）+8g（乙）+40g（丙）+a（丁）=69g + a；
由总质量相等得：80g =69g +a → a=11g。
2. 判断反应物和生成物：反应后，甲质量增加了21g-17g=4g，丙质量增加了40g-25g=15g，二者为生成物；丁质量减少了30g-11g=19g，为反应物；乙质量不变，可能是反应的催化剂，也可能是未参与反应的杂质。
3. 分析各选项：
A选项：乙质量不变，可能是催化剂，也可能是无关杂质，并非“一定是催化剂”，错误。
B选项：该反应中，参加反应的丁、生成的甲和丙的质量比为19g:4g:15g；实验室用过氧化氢制取氧气的反应为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$，反应物过氧化氢、生成物水和氧气的质量比为68:36:32=17:9:8，与该反应的质量比不符，因此不可能是该反应，错误。
C选项：相对分子质量比=（物质质量比）÷化学计量数之比，由于未知甲、丙的化学计量数，无法确定二者的相对分子质量比，错误。
D选项：反应中丙和丁的质量变化比为15g:19g，即每生成15g丙，会消耗19g丁。若继续反应至丙为55g，说明丙又生成了55g-40g=15g，此时消耗的丁质量为19g，剩余丁的质量为30g-19g=11g，此时丙的质量（55g）是丁质量（11g）的5倍，正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、催化剂、化学方程式计算
【点评】
本题结合图像考查质量守恒定律的应用，需先通过总质量守恒确定未知物质质量，再判断反应类型及各物质角色，进而分析选项，重点考查对质量守恒定律的理解和应用，以及对催化剂概念、化学方程式相关计算的掌握，综合性较强。
【难度系数】
0.4
要解决本题，首先利用质量守恒定律计算反应后丁的质量；再根据反应前后各物质的质量变化，确定反应物（质量减少）、生成物（质量增加），乙质量不变，需考虑其可能是催化剂或杂质；随后逐一分析选项：A选项判断乙的作用，B选项对比反应的质量比与过氧化氢分解的质量比，C选项明确相对分子质量比的判断依据，D选项计算后续反应中丙和丁的质量关系。
【解析】
1. 计算反应后丁的质量：根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后总质量相等，因此：
反应前总质量 = 17g（甲）+8g（乙）+25g（丙）+30g（丁）=80g；
反应后总质量 =21g（甲）+8g（乙）+40g（丙）+a（丁）=69g + a；
由总质量相等得：80g =69g +a → a=11g。
2. 判断反应物和生成物：反应后，甲质量增加了21g-17g=4g，丙质量增加了40g-25g=15g，二者为生成物；丁质量减少了30g-11g=19g，为反应物；乙质量不变，可能是反应的催化剂，也可能是未参与反应的杂质。
3. 分析各选项：
A选项：乙质量不变，可能是催化剂，也可能是无关杂质，并非“一定是催化剂”，错误。
B选项：该反应中，参加反应的丁、生成的甲和丙的质量比为19g:4g:15g；实验室用过氧化氢制取氧气的反应为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$，反应物过氧化氢、生成物水和氧气的质量比为68:36:32=17:9:8，与该反应的质量比不符，因此不可能是该反应，错误。
C选项：相对分子质量比=（物质质量比）÷化学计量数之比，由于未知甲、丙的化学计量数，无法确定二者的相对分子质量比，错误。
D选项：反应中丙和丁的质量变化比为15g:19g，即每生成15g丙，会消耗19g丁。若继续反应至丙为55g，说明丙又生成了55g-40g=15g，此时消耗的丁质量为19g，剩余丁的质量为30g-19g=11g，此时丙的质量（55g）是丁质量（11g）的5倍，正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、催化剂、化学方程式计算
【点评】
本题结合图像考查质量守恒定律的应用，需先通过总质量守恒确定未知物质质量，再判断反应类型及各物质角色，进而分析选项，重点考查对质量守恒定律的理解和应用，以及对催化剂概念、化学方程式相关计算的掌握，综合性较强。
【难度系数】
0.4
