Question

4．蔗糖是常用的调味品．对蔗糖的制备及成分进行如下探究．
一、蔗糖的工业制备：工业制备蔗糖的流程如图所示．

（1）操作A名称是过滤，实验室进行此操作时使用玻璃棒的作用是引流．
（2）糖汁呈棕黄色，工业上可加入活性炭对糖汁进行脱色处理．
（3）实验室进行操作C时，需将蔗糖溶液放在蒸发皿（填仪器名称）中进行加热蒸发得到蔗糖固体．
（4）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要是物理（选填“物理”或“化学”）变化．
二、蔗糖组成探究
【资料卡片】
 ①绿色植物吸收空气中的CO₂和H₂O先合成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖．
②蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧）．烟灰可能的作用为催化作用．
【成份探究】
蔗糖可能是由碳、氢、氧三种元素组成．
 实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有氢元素．
实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则蔗糖含有碳元素．
实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，则蔗糖还含有氧元素．高温加热后产生黑色固体，将黑色固体点燃，并将产生的气体通入澄清石灰水，生成的白色固体是碳酸钙．
【计算验证】
           已知：化学变化中，分子的种类发生改变，而原子的种类、个数和质量都不发生改变．现称取34.2g蔗糖，加入少量烟灰点燃，测得生成52.8g CO₂和19.8g H₂O．则34.2g蔗糖中各元素的质量：
①碳为14.4g，②氢为2.2g，③氧为17.6g．
据此可知蔗糖的化学式为C（选填字母）．
A．C₆H₅NO₂     B．C₆H₁₂O₆     C．C₁₂H₂₂O₁₁．

Answer 1

分析 一、（1）根据过滤的原理和玻璃棒的应用分析回答；
（2）根据活性炭具有吸附性分析．
（3）根据蒸发的仪器分析回答．
（4）根据变化的特征分析判断．
二、蔗糖组成探究
【资料卡片】
②根据催化剂的特征分析；
【成份探究】
根据质量守恒定律和二氧化碳与氢氧化钙的反应分析回答；
【计算验证】
根据化学式的意义分析及计算．

解答 解：一、（1）操作A能将固液分开，操作名称是过滤，实验室进行此操作时使用玻璃棒的作用是引流．
（2）由于活性炭具有吸附性，糖汁呈棕黄色，工业上可加入活性炭对糖汁进行脱色处理．
（3）实验室进行操作C时，需将蔗糖溶液放在蒸发皿中进行加热蒸发得到蔗糖固体．
（4）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中没有新物质生成，主要是物理变化．
二、蔗糖组成探究
【资料卡片】
 ②蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧）．烟灰可能的作用为催化作用．
【成份探究】
蔗糖可能是由碳、氢、氧三种元素组成．
 实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有氢元素．
实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则蔗糖含有碳元素．
实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，则蔗糖还含有氧元素．高温加热后产生黑色固体，将黑色固体点燃，并将产生的气体通入澄清石灰水，生成的白色固体是碳酸钙．
【计算验证】
则34.2g蔗糖中各元素的质量：
①碳：52.8g×$\frac{12}{44}×100%$=14.4g，②氢：19.8g×$\frac{2}{18}×100%$=2.2g，③氧：34.2g-14.4g-2.2g=17.6g．
所以蔗糖中碳、氢、氧三种元素的原子个数比是：
$\frac{14.4g}{12}$：$\frac{2.2g}{1}$：$\frac{17.6g}{16}$=12：22：11；
据此可知蔗糖的化学式为：C₁₂H₂₂O₁₁．
故答为：一、（1）过滤．（2）活性炭．（3）蒸发皿．（4）物理．
二、②催化作用．
【成份探究】实验1：氢．实验2：碳．实验3：氧，碳酸钙．
【计算验证】①14.4g；②2.2g；③17.6g；C．

点评 本题的综合性较强，涉及的知识点较多，主要考查了物质的组成、质量守恒定律、化学式的计算、化学实验的操作等知识，应加强基础知识的学习有利于解答本题．