11.(6分)归纳整理是学习化学的重要方法。如图中的物质及转化关系均为初中化学常见的纯净物及化学反应。戊的固体俗称干冰。图中“→”表示两种物质间的转化关系；“—”表示相连物质能发生化学反应(部分反应物、生成物及反应条件略)。
回答下列问题。
(1)戊的化学式为。
(2)若乙是一种含有金属元素的氧化物,其相对分子质量为232,甲—乙反应的化学方程式为,丙的一种用途为。
(3)若丙、丁均为黑色固体,则甲—乙反应的现象是。
(4)下列有关说法正确的是(填序号)。
A. 甲可能由原子直接构成
B. 甲→丙的反应可能放出热量
C. 甲→丙的反应可能吸收热量
D. 丙在一定条件下可以转化为甲
E. 甲→戊的反应一定是化合反应

(1)$\ce{CO_{2}}$
(2)$\ce{2C +Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温}3Fe +2CO_{2}↑}$
作燃料或冶炼金属
(3)产生蓝色火焰,放热
(4)ABC

【分析】
首先根据“戊的固体俗称干冰”确定戊为$\ce{CO_{2}}$，这是解题突破口；再结合转化关系（甲与乙能反应，甲→丙、乙→丁，丙、丁均能转化为$\ce{CO_{2}}$），结合物质的性质、相对分子质量等信息推断各物质，逐一解决问题。
【解析】
(1) 干冰是固态二氧化碳，化学式为$\ce{CO_{2}}$，故戊的化学式为$\ce{CO_{2}}$。
(2) 乙是含金属元素的氧化物，相对分子质量为232，计算得$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的相对分子质量为$56×3 + 16×4 = 232$，故乙为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$；甲与乙（$\ce{Fe_{3}O_{4}}$）的反应为碳还原四氧化三铁，化学方程式为$\ce{2C +Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温}3Fe +2CO_{2}↑}$；甲为碳，甲转化的丙能生成$\ce{CO_{2}}$，则丙为一氧化碳，一氧化碳可作燃料或冶炼金属。
(3) 丙、丁为黑色固体且能转化为$\ce{CO_{2}}$，结合转化关系，甲为氧气、乙为一氧化碳，二者反应的现象是产生蓝色火焰，放热。
(4) 选项分析：
A. 甲若为碳，碳由原子直接构成，故甲可能由原子直接构成，正确；
B. 甲→丙若为碳不完全燃烧生成一氧化碳，该反应放热，正确；
C. 甲→丙若为二氧化碳与碳高温生成一氧化碳，该反应吸热，正确；
D. 丙若为一氧化碳，无法转化为氧气，错误；
E. 甲→戊若为甲烷燃烧生成$\ce{CO_{2}}$，该反应不是化合反应，错误；
综上选ABC。
【答案】
(1)$\ce{CO_{2}}$
(2)$\ce{2C +Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温}3Fe +2CO_{2}↑}$；作燃料或冶炼金属
(3)产生蓝色火焰，放热
(4)ABC
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、碳及其化合物转化
【点评】
本题以物质转化关系为载体考查初中常见物质推断，突破口明确，需结合物质性质、相对分子质量等推导，综合性较强，需熟练掌握常见物质的转化规律。
【难度系数】
0.4

12.(6分)某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,设计了如下实验探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】
①含碳元素的物质完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$,不完全燃烧生成$\ce{CO}$;
②白色无水$\ce{CuSO_{4}}$粉末遇水变蓝色;
③$\ce{CO}$与人体内的血红蛋白结合,会造成人中毒缺氧。
【猜想与假设】猜想一:$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$;猜想二:$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$;猜想三:$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$。
【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物全部依次通过装置(部分夹持、固定装置省略)进行验证。

(1)若实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,则证明甲烷燃烧后生成了$\ce{H_{2}O}$;若B、E中澄清石灰水变浑浊,D中________(填现象),由此推断猜想三成立。
(2)E装置中发生反应的化学方程式是________。
(3)实验过程中用纯净$\ce{O_{2}}$而不用空气的原因是________。
(4)气球的作用是________。
(5)实验结束,对相关装置进行称量(忽略空气成分对实验的干扰)。A装置增重3.6g,B、C装置共增重2.2g,那么生成$\ce{CO}$的质量为________g。

(1)黑色固体变为红色
(2)$\ce{Ca(OH)_{2} +CO_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}↓ +H_{2}O}$
(3)防止空气中的水蒸气和二氧化碳影响实验结果
(4)收集一氧化碳,防止污染环境
(5)1.4

【分析】
要解决本题，需结合各气体的特性和实验装置的作用逐步分析：
1. 猜想三成立说明甲烷燃烧产物含$\ce{H_{2}O}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$：A中无水$\ce{CuSO_{4}}$遇水变蓝，证明有水；B中澄清石灰水变浑浊，证明有$\ce{CO_{2}}$；C中$\ce{NaOH}$溶液吸收剩余$\ce{CO_{2}}$，避免干扰后续$\ce{CO}$的检验；D中$\ce{CO}$与$\ce{CuO}$加热反应，黑色$\ce{CuO}$被还原为红色$\ce{Cu}$，同时生成$\ce{CO_{2}}$，使E中澄清石灰水变浑浊，由此证明有$\ce{CO}$，对应D的现象。
2. E中是$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水的反应，据此书写化学方程式。
3. 空气含$\ce{H_{2}O}$和$\ce{CO_{2}}$，会干扰甲烷燃烧产物的检验，故用纯$\ce{O_{2}}$。
4. $\ce{CO}$有毒，气球用于收集尾气，防止污染环境。
5. 利用元素守恒计算：A增重为水的质量，算出$\ce{H}$元素，结合甲烷中$\ce{C}$、$\ce{H}$比例得总$\ce{C}$的物质的量；B、C增重为原$\ce{CO_{2}}$的质量，算出原$\ce{CO_{2}}$中$\ce{C}$的物质的量，总$\ce{C}$减去原$\ce{CO_{2}}$中$\ce{C}$得$\ce{CO}$中$\ce{C}$的物质的量，进而算出$\ce{CO}$质量。
【解析】
(1) 猜想三成立说明产物含$\ce{CO}$，$\ce{CO}$在加热条件下与$\ce{CuO}$反应：$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$，现象为黑色$\ce{CuO}$固体变为红色，故填：黑色固体变为红色。
(2) E中是$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水（$\ce{Ca(OH)_{2}}$）反应，生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$。
(3) 空气中含有水蒸气和二氧化碳，会干扰甲烷燃烧产物中$\ce{H_{2}O}$和$\ce{CO_{2}}$的检验，因此用纯净$\ce{O_{2}}$而不用空气，防止空气中的水蒸气和二氧化碳影响实验结果。
(4) $\ce{CO}$有毒，直接排放会污染环境，气球的作用是收集一氧化碳，防止污染环境。
(5) A装置增重3.6g为生成水的质量，水的物质的量为$\frac{3.6g}{18g/mol}=0.2mol$，则$\ce{H}$元素的物质的量为$0.2mol×2=0.4mol$。甲烷中$\ce{C}$、$\ce{H}$原子个数比为1:4，故燃烧产物中总$\ce{C}$元素的物质的量为$\frac{0.4mol}{4}=0.1mol$。B、C装置共增重2.2g为原燃烧生成的$\ce{CO_{2}}$的质量，其物质的量为$\frac{2.2g}{44g/mol}=0.05mol$，则原$\ce{CO_{2}}$中$\ce{C}$元素的物质的量为0.05mol。因此$\ce{CO}$中$\ce{C}$元素的物质的量为$0.1mol -0.05mol=0.05mol$，$\ce{CO}$的质量为$0.05mol×28g/mol=1.4g$。
【答案】
(1) 黑色固体变为红色
(2) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$
(3) 防止空气中的水蒸气和二氧化碳影响实验结果
(4) 收集一氧化碳，防止污染环境
(5) 1.4
【知识点】
常见气体的检验、化学方程式计算、一氧化碳的性质
【点评】
本题为实验探究题，围绕甲烷燃烧产物的检验展开，综合考查气体的检验、除杂、性质及相关计算，需学生熟悉各气体特性和实验装置作用，注重逻辑分析与计算能力的结合。
【难度系数】
0.5