题目内容

【题目】葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。【提出问题】葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O,由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物?
(1)【实验设计】为了确定葡萄糖的元素组成,某小组设计了如下实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂,部分固定装置省略)。
①装置A中发生反应的化学方程式是
②装置B中浓硫酸的作用是
③装置C处氧化铜的作用是
(2)【方案评价】①用充有空气的储气球代替装置A,是否更有利于实验的进行?(填“是”或“否”),原因是
②装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是(至少1条)。
(3)【数据处理】下表是同学们填写的实验报告,请你帮助完成。

实验事实

数据分析及结论

1.8g葡萄糖完全燃烧,得到2.64g CO2和1.08g H2O

数据分析:
结论:葡萄糖含有C、H、O三种元素


(4)【讨论交流】为了尽量减少误差:①该实验在进行过程中应注意的问题是(1条)。
②从定量实验的角度看,该实验是否可进一步改进?请简要写出一个改进意见:

【答案】
(1)2H2O2 2H2O+O2↑,吸收从A中逸出的水蒸气,将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2,保证葡萄糖中的碳都转化为CO2
(2)否,空气中的CO2会干扰实验结果的测定,在密闭体系里燃烧(或反应物均为纯净物或用酒精灯隔着玻璃管加热,使可燃物温度达到着火点等)
(3)若葡萄糖中只含有C、H两种元素,则需O2:2.64g+1.08g-1.8g=1.92g,而2.64gCO2中氧的质量为2.64g×32÷44=1.92g,1.08gH2O中氧的质量为1.08g×16÷18= 0.96g,,因为产物中共有氧1.92g+0.96g=2.88g>1.92g,所以,葡萄糖含有C、H、O三种元素
(4)先通氧气再加热(或通过B中气泡的多少来控制O2产生的速率等),将F换成装有NaOH的干燥管,同时吸收空气中的CO2和H2O,减少实验误差(或A、B间加一个空集气瓶,用导气管连接等)
【解析】

:【实验设计】(1)根据过氧化氢的性质和二氧化锰的催化作用回答。
(2)根据浓硫酸的吸水性回答。
(3)根据一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳的性质回答。
【方案评价】(1)根据空气中也含有二氧化碳回答。
(2)根据葡萄糖燃烧装置的密闭性回答。
【数据处理】根据质量守恒定律,由葡萄糖的质量和生成物的总质量求出参加反应的氧气的质量,再根据二氧化碳和水中的氧元素的质量求出总氧元素
的质量,并把它与氧气的质量对比,看葡萄糖中是否含有氧元素。
【讨论交流】(1)从控制反应速率的角度分析回答,防止由于反应过快造成不良后果。
(2)从定量实验的角度看,要防止其它物质进入E装置,致使二氧化碳的质量不准或氢氧化钠固体不能充分吸收二氧化碳.
解:【实验设计】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能迅速分解生成氧气和水,方程式为
(2)由A处生成的氧气中含有水蒸气,浓硫酸有吸水性,可以吸收从A中溢出的水蒸气,以便进行后续实验。
(3)本实验需测定葡萄糖中碳元素的质量,原理是根据氢氧化钠吸收的二氧化碳的质量求碳元素的质量,葡萄糖燃烧时可能也产生一氧化碳,为了测
定精确,要将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2,氧化铜通过与一氧化碳反应能保证葡萄糖中的碳都转化为CO2
【方案评价】(1)空气中也含有二氧化碳,会影响葡萄糖燃烧生成的二氧化碳质量的测定。
(2)装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是在密闭体系里燃烧(或反应物均为纯净物或用酒精灯隔着玻璃管加热,达到着火点等).
【数据处理】根据质量守恒定律,葡萄糖燃烧需O2:2.64g+1.08g-1.8g=1.92g,而2.64gCO2中氧的质量为2.64g×32÷44=1.92g,1.08gH2O中氧的
质量为1.08g×16÷18=0.96g,即生成物中总的氧元素质量为1.92g+0.96g=2.88g,2.88g>1.92g,所以,葡萄糖含有C、H、O三种元素.
【讨论交流】(1)为了使葡萄糖与氧气充分反应,要先通氧气再加热;可通过B中气泡的多少来O2控制产生的速度,防止气流过快,冲走葡萄糖和氧化
铜,堵塞导气管;要控制反应物的量,防止反应过快热量来不及散发而引起试管炸裂;氧气要足量,防止燃烧不充分;反应结束,待冷却后再称量D、E
的质量等.
(2)从定量实验的角度看,为了防止F中的物质进入E干扰二氧化碳的测定,将F换成装有NaOH的干燥管,同时吸收空气中的CO2和H2O,减少实验误
差;为了充分吸收燃烧产生的二氧化碳,把氢氧化钠固体换成溶液.
故答案为:;吸收从A中逸出的水蒸气;将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2,保证葡萄糖中的碳都转化为CO2;
否;空气中的CO2会干扰实验结果的测定;在密闭体系里燃烧(或反应物均为纯净物或用酒精灯隔着玻璃管加热,使可燃物温度达到着火点等);若葡萄糖中
只含有C、H两种元素,则需O2:2.64g+1.08g-1.8g=1.92g,而2.64gCO2中氧的质量为2.64g×32÷44=1.92g,1.08gH2O中氧的质量为
1.08g×16÷18= 0.96g,,因为产物中共有氧1.92g+0.96g=2.88g>1.92g,所以,葡萄糖含有C、H、O三种元素;先通氧气再加热(或通过B中气泡的多
少来控制O2产生的速率等);将F换成装有NaOH的干燥管,同时吸收空气中的CO2和H2O,减少实验误差(或A、B间加一个空集气瓶,用导气管连接等)。
(1)根据实验目的及物质特性分析物质的用途;(2)根据常见的实验仪器的选择回答该题;(3)根据质量守恒定律进行分析;(4)从实验安全和准确性方面考虑。

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