Question

【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？

（实验设计）为了确定葡萄糖的元素组成，某小组设计了如图实验(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____；

（方案评价）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_____．

（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2.64gCO2和1.08gH2O	根据实验数据(注意：不能用葡萄糖的化学式进行计算) ①1.8克葡萄糖中碳元素的质量=____(列式子)； ②1.8克葡萄糖中氢元素的质量=____克； 结论：葡萄糖含有的元素是____．

（讨论交流）(1)葡萄糖在空气中不容易被点燃，但若在葡萄糖中掺少量烟灰，则很容易被点燃．可见，烟灰在此可能起____作用．

(2)从定量实验的角度看，为了尽量减少误差：该实验是否可进一步改进？请简要写出一个改进意见：____．

Answer 1

【答案】 吸收水蒸气 把葡萄糖不完全燃烧产生的一氧化碳转化成二氧化碳，保证葡萄糖中的碳元素完全转化成二氧化碳 否 空气中含有二氧化碳，影响实验结果的测定 0.12 碳元素、氢元素、氧元素 催化 把F装置换成装有碱石灰的干燥管。

【解析】

实验设计：

（1）装置A中，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式是：；

（2）浓硫酸具有吸水性，故装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气；

（3）葡萄糖不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故装置C处氧化铜的作用是：把葡萄糖不完全燃烧产生的一氧化碳转化成二氧化碳，保证葡萄糖中的碳元素完全转化成二氧化碳；

方案评价：

用充有空气的储气球代替装置A，不利于实验的进行，原因是空气中含有二氧化碳，影响实验结果的测定；

数据处理：

①葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和水，故1.8克葡萄糖中碳元素完全转化到反应生成的二氧化碳中，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，故1.8g葡萄糖中碳元素的质量与生成的二氧化碳中碳元素的质量相等，故1.8克葡萄糖中碳元素的质量=，生成的二氧化碳中氧元素质量为：2.64g﹣0.72g=1.92g；

②1.8克葡萄糖中的氢元素完全转化到反应生成的水中，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，故1.8克葡萄糖中氢元素的质量=水中氢元素的质量=，生成的水中氧元素质量为：1.08g﹣0.12g=0.96g；

根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，故和葡萄糖反应的氧气质量为：2.64g+1.08g﹣1.8g=1.92g，

葡萄糖中氧元素质量为：1.92g+0.96g﹣1.92g=0.96g，

因此葡萄糖含有的元素是碳元素、氢元素、氧元素，实验方案如下表所示：

实验事实	数据分析及结论
1.8g葡萄糖完全燃烧，得到2.64gCO2和1.08gH2O	根据实验数据(注意：不能用葡萄糖的化学式进行计算) ①1.8克葡萄糖中碳元素的质量= ②1.8克葡萄糖中氢元素的质量=0.12克； 结论：葡萄糖含有的元素是碳元素、氢元素、氧元素。

讨论交流：

（1）葡萄糖在空气中不容易被点燃，但若在葡萄糖中掺少量烟灰，则很容易被点燃，可见，烟灰在此可能起催化作用，故填：催化；

（2）由图可以看出，葡萄糖完全燃烧生成的水被D装置吸收，D装置增加的质量就是生成的水的质量，葡萄糖完全燃烧生成的二氧化碳被E装置吸收，E装置增加的质量就是生成的二氧化碳的质量，F装置中的浓硫酸具有吸水性，可以防止空气中的水蒸气进入E装置，影响实验结果，但是空气中的二氧化碳还是会进入E装置，影响实验结果，故从定量实验的角度看，为了尽量减少误差，该实验可进一步改进，改进意见为：把F装置换成装有碱石灰的干燥管，这样通过碱石灰可以吸收水蒸气和二氧化碳，能使实验结果更准确，故填：把F装置换成装有碱石灰的干燥管。