Question

16．蔗糖是生活中常見的一種物質，某興趣小組對“蔗糖的組成”進行了探究，
【作出猜想】小組同學認為綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉化成葡萄糖和氧氣，葡萄糖進一步轉化為蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素．
【實驗探究】
方案一：小明將蔗糖在氧氣中燃燒，檢驗生成物中有水和二氧化碳，得出結論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”．你認為該方案是否合理不合理，由于元素種類在化學反應前后都不發(fā)生變化，生成物中有二氧化碳和水生成，說明反應物中也應該含有碳、氫、氧元素，而氧氣中含有氧元素，你的觀點是該物質中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素．
方案二：用如圖所示裝置進行實驗，實驗開始先通入一會兒氮氣，然后關閉彈簧夾，點燃酒精燈給蔗糖加強熱．
（1）觀察到小燒杯中有水霧出現(xiàn)，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素．
（2）觀察到硬質玻璃管中殘留有黑色固體，他猜測該黑色固體是單質碳，并繼續(xù)利用如圖所示裝置，另選試劑進行了驗證單質碳的實驗．實驗過程和現(xiàn)象如表：

實驗過程	實驗現(xiàn)象
小燒杯中加入澄清石灰水，往硬質玻璃管中通入氧氣，點燃酒精燈	①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發(fā)出白光； ②澄清的石灰水變渾濁

寫出上述實驗過程中一個反應的化學方程式：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
【實驗結論】蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的．
【拓展交流】
（1）方案二中，先通入一會兒氮氣的原因是排凈裝置中的空氣，避免對實驗造成干擾．
（2）查閱資料得知蔗糖的化學式為C₁₂H₂₂O₁₁，小紅發(fā)現(xiàn)：蔗糖分子中氫原子數(shù)目是氧原子數(shù)目的倍，但是，蔗糖中氧元素質量卻是氫元素質量的8倍．導致出現(xiàn)這種情況的原因氫、氧的相對原子質量不同．

Answer 1

分析 方案一：根據(jù)質量守恒定律可以判斷；
方案二：（1）根據(jù)干燥的小燒杯中有水霧出現(xiàn)，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素解答；
（2）根據(jù)碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁解答；
【拓展交流】（1）先通入一會兒氮氣的原因是排凈裝置中的空氣，避免對實驗造成干擾解答；
（2）根據(jù)H、O元素的質量比為=（氫的相對原子質量×氫原子個數(shù)）：（氧的相對原子質量×氧原子個數(shù)）解答

解答 解：方案一：由于元素種類在化學反應前后都不發(fā)生變化，生成物中有二氧化碳和水生成，說明反應物中也應該含有碳、氫、氧元素，而氧氣中含有氧元素，因此該物質中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素；
方案二：（1）干燥的小燒杯中有水霧出現(xiàn)，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素；
（2）小燒杯中放入澄清的石灰水，往硬質玻璃管中通入氧氣，點燃酒精，①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發(fā)出白光；②澄清的石灰水變渾濁，說明用二氧化碳生成，蔗糖中有碳元素；
二氧化碳通入澄清的石灰水生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
【拓展交流】（1）先通入一會兒氮氣的原因是排凈裝置中的空氣，避免對實驗造成干擾
（2）由于氫、氧的相對原子質量不同，蔗糖中氫、氧三種元素的質量比為（1×22）：（16×11）=11：88=1；8；
故答案為：方案一：由于元素種類在化學反應前后都不發(fā)生變化，生成物中有二氧化碳和水生成，說明反應物中也應該含有碳、氫、氧元素，而氧氣中含有氧元素；該物質中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素；
方案二：（1）小燒杯中有水霧出現(xiàn)；
（2）

實驗過程	實驗現(xiàn)象
小燒杯中放入澄清的石灰水，往硬質玻璃管中通入氧氣，點燃酒精	①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒，發(fā)出白光；② 澄清的石灰水變渾濁

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
【拓展交流】（1）排凈裝置中的空氣，避免對實驗造成干擾；
（2）氫、氧的相對原子質量不同．

點評 本題主要考查物質的性質和元素組成等方面的知識，解答時要理解如何設計實驗、分析實驗，并且能夠對實驗結論有一個正確的理解．本題難度不是很大，主要考查了質量守恒定律的應用，從而培養(yǎng)學生對知識的理解和應用．