题目内容
【题目】木糖醇是一种白色粉末状物质,易溶于水,新型甜味剂,目前它已成为蔗糖和葡萄糖的替代品。木糖醇口香糖正在取代蔗糖口香糖,而且它很受消费者的喜欢。
(生活化学)人体口腔中唾液正常pH为6.6~7.1,若酸性增强不利于牙齿健康。木糖醇与蔗糖在口细菌作用下pH的变化如图。
在口腔细菌的作用下,木糖醇分解产物的酸性比蔗糖分解产物的酸性更__________(填“强”或“弱”),所以咀嚼木糖醇口香糖更有助于防止齲齿。
(提出问题)木糖醇是由什么元素组成?
(提供资料)碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙,能够用来吸收水蒸汽和二氧化碳。
(实验探究)(1)取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧,然后将一只干而冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁出现水雾,证明___________。
(2)___________,证明木糖醇的组成中一定含有碳元素。
(交流讨论)(3)大家认为上面的实验设计不严谨,原因是_____。有权威实验证明:木糖醇充分燃烧后的产物只有水和二氧化碳,由此确定其组成元素中一定含有_____。
(继续探究)为进一步确定木糖醇中是否含有氧元素,取样探究如下图(反应皆完全)。
(4)实验前先通一会儿氮气的目的是____________。
(5)上图中标号①所示的仪器名称为__________。
(6)装置A中发生反应化学方程式为___________。
(7)实验是将6.08g木糖醇样品放入C装置中使之充分燃烧,待反应物消失后继续通入氮气直至室温,称量发现D装置增重4.32g,E装置增重8.8g计算样品中的氧元素质量为__,木糖醇化学式为_________;E装置中发生反应化学方程式为_______,反应生成盐的质量为_______。
(8)若无F装置,会导致氧元计算结果____(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】弱 木糖醇中含有氢元素 用蘸有澄清石灰水的烧杯罩在灼烧的木糖醇的火焰上方,石灰水变浑浊 酒精燃烧也可以生成二氧化碳和水 碳元素和氢元素 排除装置中的空气 分液漏斗 3.2g 5.78g 偏小
【解析】
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水,若无F装置,空气中的二氧化碳会进入E装置,碳元素的质量偏大,会导致氧元计算结偏小。
[生活化学] pH小于7,显酸性,pH值越小,酸性越强,由图像可知,在口腔细菌的作用下,木糖醇分解产物的酸性比蔗糖分解产物的酸性更弱,所以咀嚼木糖醇口香糖更有助于防止齲齿。
[实验探究](1)由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧,然后将一只干而冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁出现水雾,水是由氢元素和氧元素组成的,由于空气中在酒精灯上点燃,不能确定是否含有氧元素,证明木糖醇中含有氢元素。
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故用蘸有澄清石灰水的烧杯罩在灼烧的木糖醇的火焰上方,石灰水变浑浊,证明木糖醇的组成中一定含有碳元素。
[交流讨论](3)木糖醇是放在酒精灯上灼烧,酒精燃烧也可以生成二氧化碳和水,故大家认为上面的实验设计不严谨,原因是酒精燃烧也可以生成二氧化碳和水。有权威实验证明:木糖醇充分燃烧后的产物只有水和二氧化碳,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,故由此确定其组成元素中一定含有碳元素和氢元素。
[继续探究]
(4)装置中含有空气,会影响实验结果,故实验前先通一会儿氮气的目的是排除装置中的空气。
(5)上图中标号①所示的仪器名称为分液漏斗。
(6)装置A中发生反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为。
(7)D装置增重4.32g,说明生成水的质量为4.32g,E装置增重8.8g,说明生成的二氧化碳的质量为8.8g,则碳元素的质量为,氢元素的质量为,样品中的氧元素质量为。木糖醇中碳、氢、氧的原子个数之比为,则木糖醇化学式为。E装置中发生反应是二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为。
设反应生成盐的质量为x
故反应生成盐的质量为5.78g。
(8)若无F装置,空气中的二氧化碳会进入E装置,碳元素的质量偏大,会导致氧元素计算结果偏小。