Question

14．蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究．
【作出猜想】小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素．
【实验探究】
方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验生成物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”．你认为该方案是否合理不合理，你的观点是蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素．
方案二：用如图所示装置进行实验，实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热．

（1）观察到小烧杯内壁有水珠出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素．
（2）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验．实验过程和现象如表：

实验过程	实验现象
小烧杯中加入适量的澄清石灰水， 通入氧气，点燃酒精灯	①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ②澄清石灰水变浑浊

写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的．
【拓展交流】
（1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是排出装置中的空气，避免对实验产生干扰．
（2）查阅资料得知蔗糖的化学式为C₁₂H₂₂O₁₁，请写出蔗糖燃烧的化学方程式C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．

Answer 1

分析 【实验探究】
根据生成物可以判断反应物的元素组成情况；
水蒸气遇冷变成小水珠；
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
【拓展交流】
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式．

解答 解：【实验探究】
方案一：该方案不合理，这是因为蔗糖在氧气中燃烧，生成物中有水和二氧化碳，说明蔗糖中含有氢元素和碳元素，反应物中有氧气参加，因此不能确定蔗糖中是否含有氧元素．
故填：不合理；蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素．
方案二：（1）观察到小烧杯内壁出现水珠，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素．
故填：小烧杯内壁有水珠．
（2）实验过程和现象如下表所示：

实验过程	实验现象
小烧杯中加入适量的澄清石灰水， 通入氧气，点燃酒精灯	①硬纸玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ②澄清石灰水变浑浊

上述实验过程中，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
【拓展交流】
（1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因是排出装置中的空气，避免对实验产生干扰．
故填：排出装置中的空气，避免对实验产生干扰．
（2）蔗糖燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．
故填：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．