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物？

（實驗設計）為了確定葡萄糖的元素組成，某小組設計了如圖實驗(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中發生反應的化學方程式是____；

(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）用充有空氣的儲氣球代替裝置A，是否更有利于實驗的進行？____(填“是”或“否”)，原因是_____．

（數據處理）下表是同學們填寫的實驗報告，請你幫助完成．

實驗事實	數據分析及結論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64gCO2和1.08gH2O	根據實驗數據(注意：不能用葡萄糖的化學式進行計算) ①1.8克葡萄糖中碳元素的質量=____(列式子)； ②1.8克葡萄糖中氫元素的質量=____克； 結論：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燃，但若在葡萄糖中摻少量煙灰，則很容易被點燃．可見，煙灰在此可能起____作用．

(2)從定量實驗的角度看，為了盡量減少誤差：該實驗是否可進一步改進？請簡要寫出一個改進意見：____．

Answer 1

【答案】 吸收水蒸氣 把葡萄糖不完全燃燒產生的一氧化碳轉化成二氧化碳，保證葡萄糖中的碳元素完全轉化成二氧化碳 否 空氣中含有二氧化碳，影響實驗結果的測定 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】

實驗設計：

（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，發生反應的化學方程式是：；

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

方案評價：

用充有空氣的儲氣球代替裝置A，不利于實驗的進行，原因是空氣中含有二氧化碳，影響實驗結果的測定；

數據處理：

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化到反應生成的二氧化碳中，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的質量不變，故1.8g葡萄糖中碳元素的質量與生成的二氧化碳中碳元素的質量相等，故1.8克葡萄糖中碳元素的質量=，生成的二氧化碳中氧元素質量為：2.64g﹣0.72g=1.92g；

②1.8克葡萄糖中的氫元素完全轉化到反應生成的水中，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的質量不變，故1.8克葡萄糖中氫元素的質量=水中氫元素的質量=，生成的水中氧元素質量為：1.08g﹣0.12g=0.96g；

根據質量守恒定律，參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和，故和葡萄糖反應的氧氣質量為：2.64g+1.08g﹣1.8g=1.92g，

葡萄糖中氧元素質量為：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，實驗方案如下表所示：

實驗事實	數據分析及結論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64gCO2和1.08gH2O	根據實驗數據(注意：不能用葡萄糖的化學式進行計算) ①1.8克葡萄糖中碳元素的質量= ②1.8克葡萄糖中氫元素的質量=0.12克； 結論：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燃，但若在葡萄糖中摻少量煙灰，則很容易被點燃，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裝置增加的質量就是生成的水的質量，葡萄糖完全燃燒生成的二氧化碳被E裝置吸收，E裝置增加的質量就是生成的二氧化碳的質量，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入E裝置，影響實驗結果，但是空氣中的二氧化碳還是會進入E裝置，影響實驗結果，故從定量實驗的角度看，為了盡量減少誤差，該實驗可進一步改進，改進意見為：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，能使實驗結果更準確，故填：把F裝置換成裝有堿石灰的干燥管。