Question

4．将一定量甲烷和氧气置于密闭容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表：

物质	甲烷	氧气	水	二氧化碳	X
反应前质量/g	4.8	16	0	0	0
反应后质量/g	0	0	10.8	4.4	a

下列判断正确的是（　　）

• A． X可能是反应物
• B． X可能是该反应的催化剂
• C． X中含有氢元素
• D． 氧气增加能减少X的生成

Answer 1

分析 根据质量守恒定律分析，根据表中的数据确定反应物、生成物．反应后质量减少的物质是反应物，质量增加的物质是生成物．通过计算乙醇、氧气、二氧化碳、水中各元素的质量，根据质量守恒定律可以确定X的组成、质量和化学式；经计算知X是一氧化碳，说明乙醇没有充分燃烧，增加氧气的量有助于乙醇的充分燃烧，从而减少一氧化碳的生成．

解答 解：由表中数据分析可知，反应前后甲烷的质量减少了4.8g-0g=4.8g，故乙醇是反应物，参加反应的甲烷的质量为4.8g；同理可以确定氧气是反应物，参加反应的氧气的质量为16g-0g=16g；二氧化碳是生成物，生成的二氧化碳的质量为4.4g-0g=4.4g；水是生成物，生成的水的质量为：10.8g-0g=10.8g；由质量守恒定律，X是生成物，且生成的X的质量为4.8g+16g-4.4g-10.8g=5.6g，
A、由分析可知，X可能是生成物，故选项说法不正确．
B、由分析可知，X可能是生成物，故选项说法不正确．
C、由化合物中某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数可以计算出：4.8g甲烷中碳、氢两元素的质量分别是4.8g×$\frac{12}{16}$=3.6g、4.8g-3.6g=1.2g，同理，二氧化碳中碳、氧两元素的质量分别是1.2g、3.2g；10.8g水中氢、氧两元素的质量分别为1.2g、9.6g．因此X中共有3.6g-1.2g=2.4g碳元素、1.2g-1.2g=0没有氢元素、16g-3.2g-9.6g=3.2g氧元素，X中不含氢元素，故选项说法正确．

D、设X的化学式为CxOy，则12x：16y=2.4g：3.2g，解得x：y=1：1，即X的化学式为CO．由于反应生成了一氧化碳，说明乙醇燃烧不充分，增加氧气的量，有助于乙醇的充分燃烧，从而减少一氧化碳的生成．故选项说法正确．
故选D．

点评 本题难度不大，考查的是质量守恒定律的应用，解题的关键是分析表中数据，灵活运用质量守恒定律．