Question

4．葡萄糖完全燃燒的產(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？為了確定葡萄糖的元素組成，某小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)（其中無水CaCl₂固體為常用干燥劑，部分固定裝置省略）．

探究過程如下：
Ⅰ．將1.8g葡萄糖和少量氧化銅粉末分別放入玻璃管中，分別稱量裝置D、E的質(zhì)量為112.30g和115.40g，連接A、B、C裝置．
Ⅱ．從分液漏斗中加入3%的過氧化氫溶液到燒瓶中，過一會(huì)點(diǎn)燃酒精燈；從C裝置后連接D、E、F裝置．
Ⅲ．待C中反應(yīng)結(jié)束后熄滅酒精燈，…．
Ⅳ．稱量裝置D、E的質(zhì)量為113.38g和118.04g，
已知：裝置D、E中藥品均足量，能完全吸收有關(guān)物質(zhì)．回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）裝置C處氧化銅的作用是將葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的少量CO氧化成CO₂，保證葡萄糖中的碳都轉(zhuǎn)化為CO₂．
（3）為了盡量減少誤差，步驟Ⅲ中熄滅酒精燈后還應(yīng)注意的問題是使A裝置繼續(xù)反應(yīng)．
（4）葡萄糖與氧氣是完全反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出元素的質(zhì)量（列示并計(jì)算結(jié)果），從而得出葡萄糖是由碳、氫、氧三種元素組成．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過氧化氫的性質(zhì)和二氧化錳的催化作用回答．
（2）根據(jù)一氧化碳能與氧化銅反應(yīng)，可被氧化成二氧化碳的性質(zhì)回答．
（3）根據(jù)熄滅酒精燈防止倒吸解答；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由葡萄糖的質(zhì)量和生成物的總質(zhì)量求出參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量，再根據(jù)二氧化碳和水中的氧元素的質(zhì)量求出總氧元素的質(zhì)量，并把它與氧氣的質(zhì)量對(duì)比，看葡萄糖中是否含有氧元素．

解答 解：（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下能迅速分解生成氧氣和水，方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．；
（2）本實(shí)驗(yàn)需測(cè)定葡萄糖中碳元素的質(zhì)量，原理是根據(jù)氫氧化鈉吸收的二氧化碳的質(zhì)量求碳元素的質(zhì)量，葡萄糖燃燒時(shí)可能也產(chǎn)生一氧化碳，為了測(cè)定精確，要將葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的少量CO氧化成CO₂，氧化銅通過與一氧化碳反應(yīng)能保證葡萄糖中的碳都轉(zhuǎn)化為CO₂．故填：將葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的少量CO氧化成CO₂，保證葡萄糖中的碳都轉(zhuǎn)化為CO₂；
（3）滅酒精燈后，為防止F中的液體倒吸，需要繼續(xù)使A裝置反應(yīng)，故填：使A裝置繼續(xù)反應(yīng)；
（4）D裝置吸收的水的質(zhì)量為：113.38g-112.30g=1.08g，E裝置吸收的是二氧化碳，其質(zhì)量為：115.40g-118.04g=2.64g，葡萄糖燃燒需O₂：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，而2.64gCO₂中氧的質(zhì)量為2.64g×$\frac{32}{44}$=1.92g，1.08gH₂O中氧的質(zhì)量為1.08g×$\frac{16}{18}$=0.96g，即生成物中總的氧元素質(zhì)量為1.92g+0.96g=2.88g，2.88g＞1.92g，所以，葡萄糖含有C、H、O三種元素．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．