13. 兴趣小组利用图1所示白磷燃烧装置探究质量守恒定律。已知：装置内的初始温度为$ T_0 $，初始气体体积为$ V_0 $，装置的初始质量为$ m_0 $。利用红外测温仪测量瓶内温度，注射器记录装置内气体体积的变化，电子天平测量装置质量，将相关数据处理后，绘制成如图2所示随时间变化的曲线。
(1) 若实验中加入的白磷质量较小，该实验能否验证化学反应中存在质量守恒？
(2) 有同学认为，检查装置的气密性后，加入过量白磷，不改变其他操作的情况下，该实验也能测定空气中氧气的体积分数。实验时需要记录图2中$ t_0 $和
(3) 也有同学认为，分析图2曲线也能证明该装置气密性良好，说明理由：
(1) 若实验中加入的白磷质量较小，该实验能否验证化学反应中存在质量守恒？
可以
（填“可以”或“不可以”）。(2) 有同学认为，检查装置的气密性后，加入过量白磷，不改变其他操作的情况下，该实验也能测定空气中氧气的体积分数。实验时需要记录图2中$ t_0 $和
$t_3$
（填“$ t_1 $”“$ t_2 $”或“$ t_3 $”）时刻的气体体积。(3) 也有同学认为，分析图2曲线也能证明该装置气密性良好，说明理由：
反应后装置内气体体积小于初始装置内气体的体积
。答案：13.（1）可以 （2）$t_3$ （3）反应后装置内气体体积小于初始装置内气体的体积
解析：
【分析】
本题围绕白磷燃烧实验，考查质量守恒定律验证、空气中氧气体积分数测定及装置气密性判断。解题思路：（1）质量守恒定律验证的核心是密闭体系中反应前后总质量不变，与反应物量无关；（2）测定氧气体积分数需待反应完全、冷却至室温且气体体积稳定，此时体积差为氧气体积；（3）气密性良好时，反应消耗氧气会使冷却后气体体积小于初始体积，若漏气则体积不会减小。
【解析】
（1）质量守恒定律的验证需在密闭装置中进行，只要发生化学反应，反应前后装置总质量必然相等，与白磷质量大小无关，因此即使白磷质量较小，该实验也能验证质量守恒定律，故填“可以”。
（2）测定空气中氧气体积分数的原理是利用白磷燃烧消耗氧气，冷却至室温后气体体积的减少量即为氧气体积。需记录气体体积稳定的时刻，图中t₃时刻温度恢复且体积稳定，因此记录t₃时刻的气体体积，故填“t₃”。
（3）若装置气密性良好，白磷燃烧消耗装置内氧气，反应结束后温度冷却至室温，装置内气体体积会因氧气被消耗而小于初始体积V₀；若装置气密性不好，反应后外界空气会进入装置，气体体积不会小于初始体积，因此曲线中反应后气体体积小于初始体积，可证明装置气密性良好。
【答案】（1）可以 （2）t₃ （3）反应后装置内气体体积小于初始装置内气体的体积
【知识点】质量守恒定律、空气中氧气含量测定、装置气密性检验
【点评】本题结合白磷燃烧实验，综合考查初中化学核心实验原理，需理解实验各阶段的变化特点，是典型的实验综合题，难度适中。
【难度系数】0.5
本题围绕白磷燃烧实验，考查质量守恒定律验证、空气中氧气体积分数测定及装置气密性判断。解题思路：（1）质量守恒定律验证的核心是密闭体系中反应前后总质量不变，与反应物量无关；（2）测定氧气体积分数需待反应完全、冷却至室温且气体体积稳定，此时体积差为氧气体积；（3）气密性良好时，反应消耗氧气会使冷却后气体体积小于初始体积，若漏气则体积不会减小。
【解析】
（1）质量守恒定律的验证需在密闭装置中进行，只要发生化学反应，反应前后装置总质量必然相等，与白磷质量大小无关，因此即使白磷质量较小，该实验也能验证质量守恒定律，故填“可以”。
（2）测定空气中氧气体积分数的原理是利用白磷燃烧消耗氧气，冷却至室温后气体体积的减少量即为氧气体积。需记录气体体积稳定的时刻，图中t₃时刻温度恢复且体积稳定，因此记录t₃时刻的气体体积，故填“t₃”。
（3）若装置气密性良好，白磷燃烧消耗装置内氧气，反应结束后温度冷却至室温，装置内气体体积会因氧气被消耗而小于初始体积V₀；若装置气密性不好，反应后外界空气会进入装置，气体体积不会小于初始体积，因此曲线中反应后气体体积小于初始体积，可证明装置气密性良好。
【答案】（1）可以 （2）t₃ （3）反应后装置内气体体积小于初始装置内气体的体积
【知识点】质量守恒定律、空气中氧气含量测定、装置气密性检验
【点评】本题结合白磷燃烧实验，综合考查初中化学核心实验原理，需理解实验各阶段的变化特点，是典型的实验综合题，难度适中。
【难度系数】0.5
14. 4.6 g物质R在空气中完全燃烧生成8.8 g CO₂和5.4 g H₂O。已知：物质R的相对分子质量为46。
（1）生成物中碳元素的质量为
（2）物质R的元素组成为
（3）物质R中各原子的个数比为
（4）推断物质R的化学式为
（1）生成物中碳元素的质量为
2.4 g
，氢元素的质量为0.6 g
。（2）物质R的元素组成为
C、H、O
。（3）物质R中各原子的个数比为
$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O})=2:6:1$
。（4）推断物质R的化学式为
$\ce{C_{2}H_{6}O}$
。答案：14.（1）2.4 g 0.6 g （2）C、H、O （3）$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O})=2:6:1$ （4）$\ce{C_{2}H_{6}O}$
解析：
【分析】
要解决这道题，需利用质量守恒定律：燃烧反应中，生成物的碳、氢元素全部来自物质R，氧元素需通过计算R与碳氢总质量的差值判断是否存在。解题步骤为：先计算生成物中碳、氢元素的质量，再确定R的元素组成，接着推导原子个数比，最后结合相对分子质量确定化学式。
【解析】
（1）根据质量守恒，生成物中碳、氢元素全部来自R：
碳元素质量：$m(\mathrm{C}) = 8.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 2.4\ \mathrm{g}$
氢元素质量：$m(\mathrm{H}) = 5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$
（2）R中氧元素的质量：$m(\mathrm{O}) = 4.6\ \mathrm{g} - (2.4\ \mathrm{g} + 0.6\ \mathrm{g}) = 1.6\ \mathrm{g}$，因此R由C、H、O三种元素组成。
（3）原子个数比等于各元素质量除以相对原子质量的比值：
$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}) = \frac{2.4}{12}:\frac{0.6}{1}:\frac{1.6}{16} = 0.2:0.6:0.1 = 2:6:1$
（4）最简式为$\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}$，其相对分子质量为$12×2 + 1×6 +16 = 46$，与题目中R的相对分子质量一致，故R的化学式为$\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}$。
【答案】
（1）2.4 g；0.6 g （2）C、H、O （3）$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O})=2:6:1$ （4）$\ce{C_{2}H_{6}O}$
【知识点】
质量守恒定律；化学式推断；元素质量计算
【点评】
本题是利用质量守恒定律推断物质组成与化学式的典型基础题，需掌握元素质量计算、原子个数比推导的方法，步骤清晰，是化学计算的核心题型之一。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需利用质量守恒定律：燃烧反应中，生成物的碳、氢元素全部来自物质R，氧元素需通过计算R与碳氢总质量的差值判断是否存在。解题步骤为：先计算生成物中碳、氢元素的质量，再确定R的元素组成，接着推导原子个数比，最后结合相对分子质量确定化学式。
【解析】
（1）根据质量守恒，生成物中碳、氢元素全部来自R：
碳元素质量：$m(\mathrm{C}) = 8.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 2.4\ \mathrm{g}$
氢元素质量：$m(\mathrm{H}) = 5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$
（2）R中氧元素的质量：$m(\mathrm{O}) = 4.6\ \mathrm{g} - (2.4\ \mathrm{g} + 0.6\ \mathrm{g}) = 1.6\ \mathrm{g}$，因此R由C、H、O三种元素组成。
（3）原子个数比等于各元素质量除以相对原子质量的比值：
$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}) = \frac{2.4}{12}:\frac{0.6}{1}:\frac{1.6}{16} = 0.2:0.6:0.1 = 2:6:1$
（4）最简式为$\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}$，其相对分子质量为$12×2 + 1×6 +16 = 46$，与题目中R的相对分子质量一致，故R的化学式为$\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}$。
【答案】
（1）2.4 g；0.6 g （2）C、H、O （3）$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O})=2:6:1$ （4）$\ce{C_{2}H_{6}O}$
【知识点】
质量守恒定律；化学式推断；元素质量计算
【点评】
本题是利用质量守恒定律推断物质组成与化学式的典型基础题，需掌握元素质量计算、原子个数比推导的方法，步骤清晰，是化学计算的核心题型之一。
【难度系数】
0.6