Question

1．蔗糖是生活中常見的一種物質，某興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究．
【查找資料】：綠色植物能進行光合作用，有關反應的化學方程式為6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;\;\;光照\;\;\;}}{葉綠素}$C₆H₁₂O₆+XO₂，則X=6，綠色植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能，將CO₂和 H₂O轉化成葡萄糖和氧氣，葡萄糖進一步轉化為蔗糖．
【作出猜想】蔗糖的組成可能含有碳、氫、氧元素．
【實驗驗證】方案一：慧慧將蔗糖在空氣點燃，分別用干冷玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，觀察到玻璃片上有水霧出現(xiàn)，證明一定有氫元素；觀到石灰水變渾濁，證明一定含有碳元素．
【質疑反思】月月認為該方案不能確定否含有氧元素，理由空氣中的氧氣參加了反應．
方案二：月月選用圖示裝置再次證明實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，再點燃酒精燈給加強熱

（1）觀察到燒杯內壁有水霧；說明含有氫元素和氧元素
（2）觀察到硬質玻璃管殘留有黑色固體，經證明該黑色固體是單質碳．
繼續(xù)利用上圖所示裝置，另選試劑進行了驗證單質碳的實驗．實驗過程和現(xiàn)象如下：

實驗過程	實驗現(xiàn)象
先在燒杯中加入加入澄清石灰水， 后通入氧氣，點燃酒精燈．	①硬質玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發(fā)成白光； ②石灰水變渾濁．

寫出上述實驗過程中一個反應的化學方程式：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．
【實驗結論】蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成．
【拓展交流】（1）方案二中，先通入一會兒氮氣的原因排盡裝置中的空氣，避免對實驗的干擾．
（2）查閱資料得知蔗糖的化學式為C₁₂H₂₂O₁₁．蔗糖在空氣中完全燃燒生成
H₂O和CO₂，請寫出化學反應方程式C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．

Answer 1

分析 【查找資料】根據(jù)質量守恒定律可知，化學反應前后原子個數(shù)不變，綠色植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能進行分析；
【作出猜想】根據(jù)質量守恒定律可知，化學反應前后元素種類不變進行分析；
【實驗驗證】根據(jù)氫元素會轉化成水，碳元素會轉化成二氧化碳進行分析；
【質疑反思】根據(jù)空氣中的氧氣可以提供氧元素進行分析；
方案二：（1）根據(jù)干燥的小燒杯中有水霧出現(xiàn)，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素解答；
（2）根據(jù)碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁解答；
【拓展交流】
（1）先通入一會兒氮氣的原因是排凈裝置中的空氣，避免對實驗造成干擾解答；
（2）根據(jù)蔗糖和氧氣在點燃的條件下生成水和二氧化碳進行分析．

解答 解：【查找資料】由質量守恒定律可知，化學反應前后原子個數(shù)不變，所以6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;\;\;光照\;\;\;}}{葉綠素}$C₆H₁₂O₆+6O₂，綠色植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能；
【作出猜想】由質量守恒定律可知，化學反應前后元素種類不變，所以蔗糖的組成可能含有碳、氫、氧元素；
【實驗驗證】氫元素會轉化成水，碳元素會轉化成二氧化碳，所以將蔗糖在空氣點燃，分別用干冷玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，觀察到玻璃片上有水霧出現(xiàn)，證明一定有氫元素；觀到石灰水變渾濁，證明一定含有碳元素；
【質疑反思】空氣中的氧氣可以提供氧元素，所以月月認為該方案不能確定否含有氧元素，理由空氣中的氧氣參加了反應；
方案二：（1）觀察到小燒杯內壁出現(xiàn)水珠，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素；
（2）實驗過程和現(xiàn)象如下表所示：

實驗過程	實驗現(xiàn)象
小燒杯中加入適量的澄清石灰水， 通入氧氣，點燃酒精燈	①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發(fā)出白光； ②澄清石灰水變渾濁

上述實驗過程中，碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
【拓展交流】（1）方案二中，先通入一會兒氮氣的原因是排出裝置中的空氣，避免對實驗產生干擾；
（2）蔗糖燃燒生成水和二氧化碳，反應的化學方程式為：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．
故答案為：【查找資料】6，化學能；
【作出猜想】碳、氫、氧；
【實驗驗證】氫元素，石灰水變渾濁；
【質疑反思】空氣中的氧氣參加了反應；
方案二：（1）燒杯內壁有水霧
（2）實驗過程：加入澄清石灰水，實驗現(xiàn)象：石灰水變渾濁；
反應方程式：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
【拓展交流】（1）排盡裝置中的空氣，避免對實驗的干擾；
（2）C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．