20 小柯做了一个趣味实验:他先将鸡蛋壳碾碎装入气球中,再把气球套在盛有白醋的锥形瓶瓶口,然后把气球中的鸡蛋壳加入锥形瓶中(装置的气密性良好),实验过程如图所示。下列对该实验的分析正确的是（
A.不能验证质量守恒定律,因为气球受到浮力
B.冷却至室温时,瓶内气体体积变小
C.反应没有气体生成
D.反应没有热量放出
A
）A.不能验证质量守恒定律,因为气球受到浮力
B.冷却至室温时,瓶内气体体积变小
C.反应没有气体生成
D.反应没有热量放出
答案：20.A
解析：
【分析】
要解答本题，需结合实验原理逐一分析选项：鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，与白醋（含醋酸）反应会生成二氧化碳气体，装置气密性良好。分析各选项：A选项需考虑气球膨胀后受空气浮力对质量守恒验证的影响；B选项需明确反应生成气体后气体体积的变化；C选项判断反应是否生成气体；D选项判断反应是否放热。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：鸡蛋壳中的碳酸钙与白醋反应生成二氧化碳气体，使气球膨胀。膨胀的气球会受到空气的浮力，导致装置整体受向上的浮力，无法准确验证质量守恒定律，该选项正确。
2. 选项B：反应生成二氧化碳气体，气体物质的量增加，冷却至室温时，瓶内气体体积不会变小，仅因温度降低压强减小使气球缩小，该选项错误。
3. 选项C：碳酸钙与醋酸反应生成二氧化碳气体，反应有气体生成，该选项错误。
4. 选项D：碳酸盐与酸的反应属于放热反应，反应过程中有热量放出，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、酸的化学性质
【点评】
本题结合趣味实验考查质量守恒定律的验证及酸与碳酸盐的反应，需注意气球膨胀带来的浮力对质量守恒验证的干扰，同时掌握碳酸盐与酸反应的产物和热量变化，是初中化学的基础题型。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需结合实验原理逐一分析选项：鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，与白醋（含醋酸）反应会生成二氧化碳气体，装置气密性良好。分析各选项：A选项需考虑气球膨胀后受空气浮力对质量守恒验证的影响；B选项需明确反应生成气体后气体体积的变化；C选项判断反应是否生成气体；D选项判断反应是否放热。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：鸡蛋壳中的碳酸钙与白醋反应生成二氧化碳气体，使气球膨胀。膨胀的气球会受到空气的浮力，导致装置整体受向上的浮力，无法准确验证质量守恒定律，该选项正确。
2. 选项B：反应生成二氧化碳气体，气体物质的量增加，冷却至室温时，瓶内气体体积不会变小，仅因温度降低压强减小使气球缩小，该选项错误。
3. 选项C：碳酸钙与醋酸反应生成二氧化碳气体，反应有气体生成，该选项错误。
4. 选项D：碳酸盐与酸的反应属于放热反应，反应过程中有热量放出，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、酸的化学性质
【点评】
本题结合趣味实验考查质量守恒定律的验证及酸与碳酸盐的反应，需注意气球膨胀带来的浮力对质量守恒验证的干扰，同时掌握碳酸盐与酸反应的产物和热量变化，是初中化学的基础题型。
【难度系数】
0.5
21 [2025 淮安]在给定条件下，下列物质间的转化不能一步实现的是 （
A.$\ce{KClO_{3}\to O_{2}}$
B.$\ce{CO_{2}\xrightarrow{H_{2}O}H_{2}CO_{3}}$
C.$\ce{S\xrightarrow[O_{2}]{点燃}SO_{2}}$
D.$\ce{CO\xrightarrow[Fe_{2}O_{3}]{高温}Fe}$
A
）A.$\ce{KClO_{3}\to O_{2}}$
B.$\ce{CO_{2}\xrightarrow{H_{2}O}H_{2}CO_{3}}$
C.$\ce{S\xrightarrow[O_{2}]{点燃}SO_{2}}$
D.$\ce{CO\xrightarrow[Fe_{2}O_{3}]{高温}Fe}$
答案：21.A
解析：
【分析】本题考查初中化学中常见物质间的一步转化，解题思路是逐一分析每个选项的转化是否能通过一个化学反应直接完成，无需中间步骤，从而确定不能一步实现的选项。
【解析】A选项：$\ce{KClO_{3}}$转化为$\ce{O_{2}}$需要$\ce{MnO_{2}}$作催化剂和加热条件，该转化无法一步实现；B选项：$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$在常温下反应生成$\ce{H_{2}CO_{3}}$，反应为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$，能一步实现；C选项：$\ce{S}$在$\ce{O_{2}}$中点燃生成$\ce{SO_{2}}$，反应为$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃} SO_{2}}$，能一步实现；D选项：$\ce{CO}$在高温下还原$\ce{Fe_{2}O_{3}}$生成$\ce{Fe}$，反应为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$，能一步实现。因此不能一步实现的是A选项。
【答案】A
【知识点】物质的转化、化学方程式
【点评】本题是基础题，考查常见物质的化学性质及转化关系，需掌握各反应的条件和产物，难度不大。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：$\ce{KClO_{3}}$转化为$\ce{O_{2}}$需要$\ce{MnO_{2}}$作催化剂和加热条件，该转化无法一步实现；B选项：$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$在常温下反应生成$\ce{H_{2}CO_{3}}$，反应为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$，能一步实现；C选项：$\ce{S}$在$\ce{O_{2}}$中点燃生成$\ce{SO_{2}}$，反应为$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃} SO_{2}}$，能一步实现；D选项：$\ce{CO}$在高温下还原$\ce{Fe_{2}O_{3}}$生成$\ce{Fe}$，反应为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$，能一步实现。因此不能一步实现的是A选项。
【答案】A
【知识点】物质的转化、化学方程式
【点评】本题是基础题，考查常见物质的化学性质及转化关系，需掌握各反应的条件和产物，难度不大。
【难度系数】0.6
22 [2025 南京]科学家在太阳系外某行星的大气中探测到二甲硫醚$[(\mathrm{CH_3})_2\mathrm{S}]$，这被认为是可能存在生命的信号。工业上，一种合成二甲硫醚的示意图如图。下列说法不正确的是（
A.反应前后原子数目不变
B.参加反应的甲和乙的质量比为$32:17$
C.生成丙和丁的分子数之比为$1:2$
D.乙中氢元素的质量分数大于丁中氢元素的质量分数
D
）A.反应前后原子数目不变
B.参加反应的甲和乙的质量比为$32:17$
C.生成丙和丁的分子数之比为$1:2$
D.乙中氢元素的质量分数大于丁中氢元素的质量分数
答案：22.D 【解析】由图可知,该反应为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}S}$在催化剂的作用下反应生成$(\ce{CH_{3})_{2}S}$和$\ce{H_{2}O}$,该反应的化学方程式为$2\ce{CH_{3}OH}+\ce{H_{2}S}\xlongequal{催化剂}(\ce{CH_{3})_{2}S}+2\ce{H_{2}O}$。由质量守恒定律知,化学反应前后原子的种类和数目不变,选项A的说法正确;参加反应的甲和乙的质量比为$(2×32):34=32:17$,选项B的说法正确;由化学方程式知,生成丙和丁的分子数之比是1:2,选项C的说法正确;乙中氢元素的质量分数为$\frac{2}{34}×100\%\approx5.9\%$,丁中氢元素的质量分数为$\frac{2}{18}×100\%\approx11.1\%$,故乙中氢元素的质量分数小于丁中氢元素的质量分数,选项D的说法不正确。
解析：
【分析】
首先根据反应示意图确定反应物为甲醇（$\ce{CH_{3}OH}$）和硫化氢（$\ce{H_{2}S}$），生成物为二甲硫醚（$\ce{(CH_{3})_{2}S}$）和水（$\ce{H_{2}O}$），写出正确的化学方程式；再依据质量守恒定律、化学方程式的计算规则、元素质量分数的计算方法，逐一分析每个选项的说法是否正确，最终找出不正确的选项。
【解析】
由反应示意图可知，该反应的化学方程式为：$\ce{2CH_{3}OH + H_{2}S\xlongequal{催化剂}(CH_{3})_{2}S + 2H_{2}O}$。
选项A：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，该说法正确。
选项B：参加反应的甲（$\ce{CH_{3}OH}$）和乙（$\ce{H_{2}S}$）的质量比为$(2×32):34=64:34=32:17$，该说法正确。
选项C：由化学方程式可知，生成丙（$\ce{(CH_{3})_{2}S}$）和丁（$\ce{H_{2}O}$）的分子数之比为$1:2$，该说法正确。
选项D：乙（$\ce{H_{2}S}$）中氢元素的质量分数为$\frac{2}{34}×100\%≈5.9\%$，丁（$\ce{H_{2}O}$）中氢元素的质量分数为$\frac{2}{18}×100\%≈11.1\%$，故乙中氢元素的质量分数小于丁中氢元素的质量分数，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】
本题结合实际合成反应，考查化学核心概念与基础计算，需准确书写化学方程式，掌握质量守恒定律、物质质量比、分子数比及元素质量分数的计算方法，整体难度适中，属于易得分题型。
【难度系数】
0.6
首先根据反应示意图确定反应物为甲醇（$\ce{CH_{3}OH}$）和硫化氢（$\ce{H_{2}S}$），生成物为二甲硫醚（$\ce{(CH_{3})_{2}S}$）和水（$\ce{H_{2}O}$），写出正确的化学方程式；再依据质量守恒定律、化学方程式的计算规则、元素质量分数的计算方法，逐一分析每个选项的说法是否正确，最终找出不正确的选项。
【解析】
由反应示意图可知，该反应的化学方程式为：$\ce{2CH_{3}OH + H_{2}S\xlongequal{催化剂}(CH_{3})_{2}S + 2H_{2}O}$。
选项A：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，该说法正确。
选项B：参加反应的甲（$\ce{CH_{3}OH}$）和乙（$\ce{H_{2}S}$）的质量比为$(2×32):34=64:34=32:17$，该说法正确。
选项C：由化学方程式可知，生成丙（$\ce{(CH_{3})_{2}S}$）和丁（$\ce{H_{2}O}$）的分子数之比为$1:2$，该说法正确。
选项D：乙（$\ce{H_{2}S}$）中氢元素的质量分数为$\frac{2}{34}×100\%≈5.9\%$，丁（$\ce{H_{2}O}$）中氢元素的质量分数为$\frac{2}{18}×100\%≈11.1\%$，故乙中氢元素的质量分数小于丁中氢元素的质量分数，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】
本题结合实际合成反应，考查化学核心概念与基础计算，需准确书写化学方程式，掌握质量守恒定律、物质质量比、分子数比及元素质量分数的计算方法，整体难度适中，属于易得分题型。
【难度系数】
0.6
23 [2025 西宁]探索燃烧的利用和控制，能更好地为人类服务。
(1) 对比图甲实验a、b两处，说明燃烧需要的条件之一是①
(2) 在森林中或森林与村庄之间设置防火隔离带，其原理是
(1) 对比图甲实验a、b两处，说明燃烧需要的条件之一是①
氧气(或$\ce{O_{2}}$)
。归纳总结燃烧的条件，补全图乙中另一条件：②温度达到着火点
。(2) 在森林中或森林与村庄之间设置防火隔离带，其原理是
清除可燃物
。答案：23.(1) ①氧气(或$\ce{O_{2}}$) ②温度达到着火点 (2)清除可燃物
解析：
【分析】
首先分析图甲中a、b两处的实验变量：a处是铜片上的白磷，b处是热水中的白磷，二者均为可燃物，所处温度相同（热水温度达到白磷着火点），唯一差异是a处白磷与氧气接触，b处白磷隔绝氧气，由此可得出燃烧的条件之一。再结合燃烧的三个必备条件（可燃物、与氧气接触、温度达到着火点），对应图乙的燃烧条件示意图，补全缺失条件。对于防火隔离带，需结合灭火原理分析其作用。
【解析】
(1) 图甲中，a处白磷满足“可燃物、温度达到着火点、与氧气接触”，发生燃烧；b处白磷是可燃物、温度达到着火点，但隔绝氧气，不燃烧，对比a、b可知，燃烧需要与氧气（或$\ce{O_{2}}$）接触。燃烧的三个条件为：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到可燃物的着火点，图乙已标注“可燃物”，因此②处应填温度达到着火点。
(2) 在森林中设置防火隔离带，是通过清除可燃物，使燃烧因缺少可燃物而无法继续，从而达到防火的目的。
【答案】
(1) ①氧气(或$\ce{O_{2}}$) ②温度达到着火点 (2)清除可燃物
【知识点】
燃烧的条件、灭火的原理
【点评】
本题通过实验探究和实际应用考查燃烧条件与灭火原理，结合实验对比分析得出结论，需准确掌握燃烧三要素及对应灭火方法，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先分析图甲中a、b两处的实验变量：a处是铜片上的白磷，b处是热水中的白磷，二者均为可燃物，所处温度相同（热水温度达到白磷着火点），唯一差异是a处白磷与氧气接触，b处白磷隔绝氧气，由此可得出燃烧的条件之一。再结合燃烧的三个必备条件（可燃物、与氧气接触、温度达到着火点），对应图乙的燃烧条件示意图，补全缺失条件。对于防火隔离带，需结合灭火原理分析其作用。
【解析】
(1) 图甲中，a处白磷满足“可燃物、温度达到着火点、与氧气接触”，发生燃烧；b处白磷是可燃物、温度达到着火点，但隔绝氧气，不燃烧，对比a、b可知，燃烧需要与氧气（或$\ce{O_{2}}$）接触。燃烧的三个条件为：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到可燃物的着火点，图乙已标注“可燃物”，因此②处应填温度达到着火点。
(2) 在森林中设置防火隔离带，是通过清除可燃物，使燃烧因缺少可燃物而无法继续，从而达到防火的目的。
【答案】
(1) ①氧气(或$\ce{O_{2}}$) ②温度达到着火点 (2)清除可燃物
【知识点】
燃烧的条件、灭火的原理
【点评】
本题通过实验探究和实际应用考查燃烧条件与灭火原理，结合实验对比分析得出结论，需准确掌握燃烧三要素及对应灭火方法，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
24 新趋势 跨学科实践活动 [2025 乐山改编]小静同学通过课外阅读了解到过氧化钠$( \ce{Na_{2}O_{2}} )$固体在常温下与水反应能产生氧气,化学方程式为 $\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$。于是进行跨学科实践,设计了如图所示的便携式制氧器。矿泉水瓶中盛有 $39.0\ \mathrm{g}\ \ce{Na_{2}O_{2}}$,将输液袋中的 $369.0\ \mathrm{g}$ 水全部滴入,使$\ce{Na_{2}O_{2}}$完全反应。
(1)计算产生氧气的质量。
(2)计算反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数。
(1)计算产生氧气的质量。
(2)计算反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数。
答案：24.解:(1)设产生氧气的质量为x。
$2\ce{Na_{2}O_{2}}+2\ce{H_{2}O}\xlongequal{\;\;}4\ce{NaOH}+\ce{O_{2}}\uparrow$
156 32
39.0 g x
$\frac{156}{32}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{x}\quad x=8\ \mathrm{g}$
(2)设产生氢氧化钠的质量为y。
$2\ce{Na_{2}O_{2}}+2\ce{H_{2}O}\xlongequal{\;\;}4\ce{NaOH}+\ce{O_{2}}\uparrow$
156 160
39.0 g y
$\frac{156}{160}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{y}\quad y=40\ \mathrm{g}$
反应后溶液的质量为39.0 g+369.0 g-8 g=400 g。反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为$\frac{40\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}}×100\%=10\%$。
答:(1)产生氧气的质量为8 g。(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为10%。
$2\ce{Na_{2}O_{2}}+2\ce{H_{2}O}\xlongequal{\;\;}4\ce{NaOH}+\ce{O_{2}}\uparrow$
156 32
39.0 g x
$\frac{156}{32}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{x}\quad x=8\ \mathrm{g}$
(2)设产生氢氧化钠的质量为y。
$2\ce{Na_{2}O_{2}}+2\ce{H_{2}O}\xlongequal{\;\;}4\ce{NaOH}+\ce{O_{2}}\uparrow$
156 160
39.0 g y
$\frac{156}{160}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{y}\quad y=40\ \mathrm{g}$
反应后溶液的质量为39.0 g+369.0 g-8 g=400 g。反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为$\frac{40\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}}×100\%=10\%$。
答:(1)产生氧气的质量为8 g。(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为10%。
解析：
【分析】
本题是结合实际情境的化学计算问题，解题思路为：首先明确反应的化学方程式，利用化学方程式中各物质的相对质量与实际质量的比例关系，结合已知的过氧化钠质量，分别计算生成氧气和氢氧化钠的质量；再依据质量守恒定律，反应后溶液的总质量等于反应前过氧化钠和水的总质量减去生成氧气的质量（氧气为气体逸出体系）；最后用氢氧化钠的质量除以溶液总质量，乘以100%得到氢氧化钠的质量分数。
【解析】
解：(1)设产生氧气的质量为$x$，生成氢氧化钠的质量为$y$。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$
各物质的相对质量：$\ce{Na_{2}O_{2}}$总相对质量为$2×78=156$，$\ce{NaOH}$总相对质量为$4×40=160$，$\ce{O_{2}}$相对质量为$32$。
根据化学方程式的质量比关系：
$\frac{156}{32}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x=\frac{32×39.0\ \mathrm{g}}{156}=8\ \mathrm{g}$
(2)再根据氢氧化钠的质量比关系：
$\frac{156}{160}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{y}$
解得：$y=\frac{160×39.0\ \mathrm{g}}{156}=40\ \mathrm{g}$
根据质量守恒定律，反应后溶液的质量为：$39.0\ \mathrm{g} + 369.0\ \mathrm{g} - 8\ \mathrm{g}=400\ \mathrm{g}$
反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为：$\frac{40\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}} × 100\% = 10\%$
答：(1)产生氧气的质量为$8\ \mathrm{g}$；(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为$10\%$。
【答案】
(1)产生氧气的质量为$8\ \mathrm{g}$；(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为$10\%$。
【知识点】
根据化学方程式计算，溶质质量分数计算，质量守恒定律应用
【点评】
本题结合跨学科实践的制氧器情境，考查初中化学核心的化学方程式计算与溶质质量分数计算，属于基础计算题型，需掌握化学方程式计算的步骤、质量守恒在溶液质量计算中的应用，注意相对分子质量的准确计算和比例式的正确列写，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是结合实际情境的化学计算问题，解题思路为：首先明确反应的化学方程式，利用化学方程式中各物质的相对质量与实际质量的比例关系，结合已知的过氧化钠质量，分别计算生成氧气和氢氧化钠的质量；再依据质量守恒定律，反应后溶液的总质量等于反应前过氧化钠和水的总质量减去生成氧气的质量（氧气为气体逸出体系）；最后用氢氧化钠的质量除以溶液总质量，乘以100%得到氢氧化钠的质量分数。
【解析】
解：(1)设产生氧气的质量为$x$，生成氢氧化钠的质量为$y$。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$
各物质的相对质量：$\ce{Na_{2}O_{2}}$总相对质量为$2×78=156$，$\ce{NaOH}$总相对质量为$4×40=160$，$\ce{O_{2}}$相对质量为$32$。
根据化学方程式的质量比关系：
$\frac{156}{32}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x=\frac{32×39.0\ \mathrm{g}}{156}=8\ \mathrm{g}$
(2)再根据氢氧化钠的质量比关系：
$\frac{156}{160}=\frac{39.0\ \mathrm{g}}{y}$
解得：$y=\frac{160×39.0\ \mathrm{g}}{156}=40\ \mathrm{g}$
根据质量守恒定律，反应后溶液的质量为：$39.0\ \mathrm{g} + 369.0\ \mathrm{g} - 8\ \mathrm{g}=400\ \mathrm{g}$
反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为：$\frac{40\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}} × 100\% = 10\%$
答：(1)产生氧气的质量为$8\ \mathrm{g}$；(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为$10\%$。
【答案】
(1)产生氧气的质量为$8\ \mathrm{g}$；(2)反应后所得溶液中氢氧化钠的质量分数为$10\%$。
【知识点】
根据化学方程式计算，溶质质量分数计算，质量守恒定律应用
【点评】
本题结合跨学科实践的制氧器情境，考查初中化学核心的化学方程式计算与溶质质量分数计算，属于基础计算题型，需掌握化学方程式计算的步骤、质量守恒在溶液质量计算中的应用，注意相对分子质量的准确计算和比例式的正确列写，难度适中。
【难度系数】
0.6