Question

【题目】木糖醇是一种白色粉末状固体，易溶于水，新型甜味剂，目前木塘醇口香糖正在取代蔗糖口香糖，是蔗糖和葡萄糖替代品。

探究一：人们食用含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质，腐蚀牙齿，形成龋齿。由图1判断食用_____（填“蔗糖”或“木塘醇”）能有效的防止龋齿。

探究二：[提出猜想]木糖醇由什么元素组成?

[进行实验]小晴取适量的木糖醇按如图2进行操作：

操作	现象	结论
①把木糖醇灼烧，将一干冷的烧杯罩在火焰上方	烧杯内壁有水雾	木糖醇中含有氢元素
②将_____罩在灼烧的木糖醇的火焰上方	_____。	木糖醇中含有碳元素

[讨论交流]其他同学认为小睛的实验设计不严谨，原因是_____。

经改进实验后，检验到木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定木糖醇中一定含有_____元素。

[继续探究]为进步确定其元素组成。利用如图3进行实验。（已知：装置中C中的氧化铜能确保木糖醇中的碳元素完全转化为二氧化碳；氢氧化钠固体可吸收水蒸气和二氧化碳）

（1）实验前要通一会儿氮气，目的是_____。

（2）A装置中发生反应的化学方程式为_____。

[数据记录]6.08 g木糖醇在C装置中充分燃烧后，D装置增重4.32 g，E装置增重8.8 g。（产物被完全吸收）

[分析与讨论]数据6.08g木塘醇中氧元素的质量为_____g，由此可以确定木糖醇是由碳、氢、氧元素组成。

[反思评价]若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是_____。（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

Answer 1

【答案】木糖醇 蘸有澄清石灰水的烧杯 石灰水变浑浊 酒精燃烧也生成水和二氧化碳 碳、氢 排除装置中的空气 3.2 偏小

【解析】

探究一：

pH值小于7时显酸性，数值越小酸性越强，由图1可知，木糖醇的酸性比蔗糖的酸性弱，含糖量较高的物质会在口腔中细菌作用下产生酸性物质，腐蚀牙齿，形成龋齿，所以酸性弱的物质能有效的防止龋齿，故填写：木糖醇；

探究二：

由表可知，操作②的结论是：木糖醇中含有碳元素，检验碳元素的方法为：使被检测物燃烧，火焰上方罩蘸有澄清石灰水的烧杯，观察石灰水是否浑浊，故填写：蘸有澄清石灰水的烧杯；

观察到的现象是：澄清石灰水变浑浊，故填写：石灰水变浑浊；

[讨论交流]

由图2可知，木糖醇在燃烧匙中燃烧需要酒精灯里酒精燃烧提供热量，酒精灯燃烧同样产生水和二氧化碳，会干扰木糖醇产物的检验，因此，其他同学认为小睛的实验设计不严谨，原因是：酒精燃烧也生成水和二氧化碳，故填写：酒精燃烧也生成水和二氧化碳；

根据质量守恒定律的实质：化学反应前后，元素种类不变的原则可知，木糖醇在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，氧气中只含有氧元素，二氧化碳中的碳元素是木糖醇提供的，水中的氢元素也是木糖醇提供的，它们中共同含有的氧元素是否由木糖醇提供不能确定，由此得出，木糖醇中一定含有碳、氢元素，故填写：碳、氢；

[继续探究]

(1)实验前要通一会儿氮气，目的是排除装置中的空气，故填写：排除装置中的空气；

(2)A装置中是过氧化氢溶液和二氧化锰混合，会生成氧气和水，故填写： ；

[数据记录]

由图3可知，D装置装有浓硫酸，浓硫酸是吸收水分的，而D装置中吸收的水中的氢元素，是木糖醇提供的，D装置增重4.32 g，即吸收水的质量为4.32 g，水中含有氢元素的质量为：4.32g×=0.48g，E装置装有氢氧化钠溶液，氢氧化钠可以吸收二氧化碳，而E装置中吸收的二氧化碳中的碳元素，是木糖醇提供的，E装置增重8.8 g，即吸收二氧化碳的质量为8.8g，二氧化碳中含有碳元素的质量为：8.8g×=2.4g，碳、氢元素的质量和为：2.4g+0.48g=2.88g<6.08g，因此，木塘醇中含有氧元素，氧元素的质量为：6.08g-2.88g=3.2g，故填写：3.2；

[反思评价]

没有F装置，空气中的二氧化碳会进入E装置中，碳元素的质量偏大，所以对氧元素质量测定结果的影响是偏小。故填写：偏小。