Question

【題目】葡萄糖是生命體所需能量的主要來源．

（提出問題）葡萄糖的燃燒產(chǎn)物是CO2和H2O，由此能否證明葡萄糖是只由碳元素和氫元素組成的有機(jī)物？

（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）為了確定葡萄糖的元素組成，某小組設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)(其中濃硫酸、無水CaCl2均為常用干燥劑，部分固定裝置省略)．

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____；

(2)裝置B中濃硫酸的作用是____；

(3)裝置C處氧化銅的作用是____；

（方案評價(jià)）用充有空氣的儲氣球代替裝置A，是否更有利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行？____(填“是”或“否”)，原因是_____．

（數(shù)據(jù)處理）下表是同學(xué)們填寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請你幫助完成．

實(shí)驗(yàn)事實(shí)	數(shù)據(jù)分析及結(jié)論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64gCO2和1.08gH2O	根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(注意：不能用葡萄糖的化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算) ①1.8克葡萄糖中碳元素的質(zhì)量=____(列式子)； ②1.8克葡萄糖中氫元素的質(zhì)量=____克； 結(jié)論：葡萄糖含有的元素是____．

（討論交流）(1)葡萄糖在空氣中不容易被點(diǎn)燃，但若在葡萄糖中摻少量煙灰，則很容易被點(diǎn)燃．可見，煙灰在此可能起____作用．

(2)從定量實(shí)驗(yàn)的角度看，為了盡量減少誤差：該實(shí)驗(yàn)是否可進(jìn)一步改進(jìn)？請簡要寫出一個改進(jìn)意見：____．

Answer 1

【答案】 吸收水蒸氣 把葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，保證葡萄糖中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳 否 空氣中含有二氧化碳，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測定 0.12 碳元素、氫元素、氧元素 催化 把F裝置換成裝有堿石灰的干燥管。

【解析】

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

（1）裝置A中，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：；

（2）濃硫酸具有吸水性，故裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣；

（3）葡萄糖不完全燃燒會產(chǎn)生一氧化碳，一氧化碳能與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，故裝置C處氧化銅的作用是：把葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，保證葡萄糖中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳；

方案評價(jià)：

用充有空氣的儲氣球代替裝置A，不利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，原因是空氣中含有二氧化碳，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測定；

數(shù)據(jù)處理：

①葡萄糖完全燃燒生成二氧化碳和水，故1.8克葡萄糖中碳元素完全轉(zhuǎn)化到反應(yīng)生成的二氧化碳中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的質(zhì)量不變，故1.8g葡萄糖中碳元素的質(zhì)量與生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量相等，故1.8克葡萄糖中碳元素的質(zhì)量=，生成的二氧化碳中氧元素質(zhì)量為：2.64g﹣0.72g=1.92g；

②1.8克葡萄糖中的氫元素完全轉(zhuǎn)化到反應(yīng)生成的水中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的質(zhì)量不變，故1.8克葡萄糖中氫元素的質(zhì)量=水中氫元素的質(zhì)量=，生成的水中氧元素質(zhì)量為：1.08g﹣0.12g=0.96g；

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，故和葡萄糖反應(yīng)的氧氣質(zhì)量為：2.64g+1.08g﹣1.8g=1.92g，

葡萄糖中氧元素質(zhì)量為：1.92g+0.96g﹣1.92g=0.96g，

因此葡萄糖含有的元素是碳元素、氫元素、氧元素，實(shí)驗(yàn)方案如下表所示：

實(shí)驗(yàn)事實(shí)	數(shù)據(jù)分析及結(jié)論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64gCO2和1.08gH2O	根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(注意：不能用葡萄糖的化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算) ①1.8克葡萄糖中碳元素的質(zhì)量= ②1.8克葡萄糖中氫元素的質(zhì)量=0.12克； 結(jié)論：葡萄糖含有的元素是碳元素、氫元素、氧元素。

討論交流：

（1）葡萄糖在空氣中不容易被點(diǎn)燃，但若在葡萄糖中摻少量煙灰，則很容易被點(diǎn)燃，可見，煙灰在此可能起催化作用，故填：催化；

（2）由圖可以看出，葡萄糖完全燃燒生成的水被D裝置吸收，D裝置增加的質(zhì)量就是生成的水的質(zhì)量，葡萄糖完全燃燒生成的二氧化碳被E裝置吸收，E裝置增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，F裝置中的濃硫酸具有吸水性，可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E裝置，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是空氣中的二氧化碳還是會進(jìn)入E裝置，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故從定量實(shí)驗(yàn)的角度看，為了盡量減少誤差，該實(shí)驗(yàn)可進(jìn)一步改進(jìn)，改進(jìn)意見為：把F裝置換成裝有堿石灰的干燥管，這樣通過堿石灰可以吸收水蒸氣和二氧化碳，能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，故填：把F裝置換成裝有堿石灰的干燥管。