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？

（實驗設(shè)計） 為了確定葡萄糖的元素組成，某小組設(shè)計了如下實驗（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(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）

（1）用充有空氣的儲氣球代替裝置A，是否更有利于實驗的進(jìn)行？______（填“是”或“否”），原因是______________________________。

（2）裝置C處葡萄糖燃燒的設(shè)計特點是_______________________________（至少1條）。

（數(shù)據(jù)處理）下表是同學(xué)們填寫的實驗報告，請你幫助完成。

實驗事實	數(shù)據(jù)分析及結(jié)論
1．8g葡萄糖完全燃燒，得到2．64g CO2和1．08g H2O	數(shù)據(jù)_________________________________________________________________________________________________________________________ 結(jié)論：葡萄糖含有C、H、O三種元素

（討論交流）為了盡量減少誤差：

（1）該實驗在進(jìn)行過程中應(yīng)注意的問題是___________________________________（1條）

（2）從定量實驗的角度看，該實驗是否可進(jìn)一步改進(jìn)？請簡要寫出一個改進(jìn)意見：____________________________________________________________

Answer 1

【答案】2H2O22H2O+O2↑ 吸收從A中溢出的水蒸氣 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 否 空氣中的CO2會干擾實驗結(jié)果的測定 在密閉體系里燃燒（或反應(yīng)物均為純凈物或用酒精燈隔著玻璃管加熱，達(dá)到著火點等） 若葡萄糖中只含有C、H兩種元素，則需O2：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，而2.64g CO2中氧的質(zhì)量為2.64g×32÷44 = 1.92g，1.08g H2O中氧的質(zhì)量為1.08g×16÷18 = 0.96g,因為產(chǎn)物中共有氧1.92g + 0.96g = 2.88g＞1.92g,所以，葡萄糖含有C、H、O三種元素 先通氧氣再加熱（或通過B中氣泡的多少來O2控制產(chǎn)生的速度，防止氣流過快，沖走葡萄糖和氧化銅，堵塞導(dǎo)氣管或控制反應(yīng)物的量，防止反應(yīng)過快熱量來不及散發(fā)而引起試管炸裂或氧氣足量防止燃燒不充分或反應(yīng)結(jié)束，待冷卻后再稱量D、E的質(zhì)量等） 將F換成裝有NaOH的干燥管，同時吸收空氣中的CO2和H2O，減少實驗誤差（或A、B間加一個空集氣瓶，用導(dǎo)氣管連接等）

【解析】

[實驗設(shè)計]（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2H2O22H2O+O2↑

（2）由A處生成的氧氣中含有水蒸氣，濃硫酸有吸水性，可以吸收從A中溢出的水蒸氣，以便進(jìn)行后續(xù)實驗．

（3）本實驗需測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，葡萄糖燃燒時可能也產(chǎn)生一氧化碳，為了測定精確，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．

[方案評價]（1）空氣中也含有二氧化碳，會影響葡萄糖燃燒生成的二氧化碳質(zhì)量的測定．

（2）裝置C處葡萄糖燃燒的設(shè)計特點是在密閉體系里燃燒（或反應(yīng)物均為純凈物或用酒精燈隔著玻璃管加熱，達(dá)到著火點等）．

[數(shù)據(jù)處理]根據(jù)質(zhì)量守恒定律，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×32÷44=1.92g，1.08gH2O中氧的質(zhì)量為1.08g×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．

[討論交流]（1）為了使葡萄糖與氧氣充分反應(yīng)，要先通氧氣再加熱；可通過B中氣泡的多少來O2控制產(chǎn)生的速度，防止氣流過快，沖走葡萄糖和氧化銅，堵塞導(dǎo)氣管；要控制反應(yīng)物的量，防止反應(yīng)過快熱量來不及散發(fā)而引起試管炸裂；氧氣要足量，防止燃燒不充分；反應(yīng)結(jié)束，待冷卻后再稱量D、E的質(zhì)量等．

（2）從定量實驗的角度看，為了防止F中的物質(zhì)進(jìn)入E干擾二氧化碳的測定，將F換成裝有NaOH的干燥管，同時吸收空氣中的CO2和H2O，減少實驗誤差；為了充分吸收燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，把氫氧化鈉固體換成溶液．