Question

1．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．
【查找资料】：绿色植物能进行光合作用，有关反应的化学方程式为6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;\;\;光照\;\;\;}}{叶绿素}$C₆H₁₂O₆+XO₂，则X=6，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，将CO₂和 H₂O转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖．
【作出猜想】蔗糖的组成可能含有碳、氢、氧元素．
【实验验证】方案一：慧慧将蔗糖在空气点燃，分别用干冷玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，观察到玻璃片上有水雾出现，证明一定有氢元素；观到石灰水变浑浊，证明一定含有碳元素．
【质疑反思】月月认为该方案不能确定否含有氧元素，理由空气中的氧气参加了反应．
方案二：月月选用图示装置再次证明实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，再点燃酒精灯给加强热

（1）观察到烧杯内壁有水雾；说明含有氢元素和氧元素
（2）观察到硬质玻璃管残留有黑色固体，经证明该黑色固体是单质碳．
继续利用上图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验．实验过程和现象如下：

实验过程	实验现象
先在烧杯中加入加入澄清石灰水， 后通入氧气，点燃酒精灯．	①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发成白光； ②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．
【拓展交流】（1）方案二中，先通入一会儿氮气的原因排尽装置中的空气，避免对实验的干扰．
（2）查阅资料得知蔗糖的化学式为C₁₂H₂₂O₁₁．蔗糖在空气中完全燃烧生成
H₂O和CO₂，请写出化学反应方程式C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．

Answer 1

分析 【查找资料】根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子个数不变，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能进行分析；
【作出猜想】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变进行分析；
【实验验证】根据氢元素会转化成水，碳元素会转化成二氧化碳进行分析；
【质疑反思】根据空气中的氧气可以提供氧元素进行分析；
方案二：（1）根据干燥的小烧杯中有水雾出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素解答；
（2）根据碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊解答；
【拓展交流】
（1）先通入一会儿氮气的原因是排净装置中的空气，避免对实验造成干扰解答；
（2）根据蔗糖和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳进行分析．

解答 解：【查找资料】由质量守恒定律可知，化学反应前后原子个数不变，所以6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;\;\;光照\;\;\;}}{叶绿素}$C₆H₁₂O₆+6O₂，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能；
【作出猜想】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，所以蔗糖的组成可能含有碳、氢、氧元素；
【实验验证】氢元素会转化成水，碳元素会转化成二氧化碳，所以将蔗糖在空气点燃，分别用干冷玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，观察到玻璃片上有水雾出现，证明一定有氢元素；观到石灰水变浑浊，证明一定含有碳元素；
【质疑反思】空气中的氧气可以提供氧元素，所以月月认为该方案不能确定否含有氧元素，理由空气中的氧气参加了反应；
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；
（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；
【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）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\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．
故答案为：【查找资料】6，化学能；
【作出猜想】碳、氢、氧；
【实验验证】氢元素，石灰水变浑浊；
【质疑反思】空气中的氧气参加了反应；
方案二：（1）烧杯内壁有水雾
（2）实验过程：加入澄清石灰水，实验现象：石灰水变浑浊；
反应方程式：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；
【拓展交流】（1）排尽装置中的空气，避免对实验的干扰；
（2）C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\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．