Question

19．葡萄糖是生命體所需能量的主要來源．
【提出問題】葡萄糖的燃燒產(chǎn)物是CO₂和H₂O，由此能否證明葡萄糖是只由碳元素和氫元素組成的有機物？
【實驗設(shè)計】為了確定葡萄糖的元素組成，某小組設(shè)計了如圖實驗（其中濃硫酸、無水CaCl₂均為常用干燥劑，部分固定裝置省略）．

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣；
（3）裝置C處氧化銅的作用是把葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，保證葡萄糖中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳；
【方案評價】用充有空氣的儲氣球代替裝置A，是否更有利于實驗的進行？否（填“是”或“否”），原因是空氣中含有二氧化碳，影響實驗結(jié)果的測定．
【數(shù)據(jù)處理】下表是同學(xué)們填寫的實驗報告，請你幫助完成．

實驗事實	數(shù)據(jù)分析及結(jié)論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64g CO2和1.08g H2O	根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析：（注意：不能用葡萄糖的化學(xué)式進行計算） ①1.8克葡萄糖中碳元素的質(zhì)量=2.64g×$\frac{12}{44}$×100%（列式子）； ②1.8克葡萄糖中氫元素的質(zhì)量=0.12克； 結(jié)論：葡萄糖含有的元素是碳元素、氫元素、氧元素．

【討論交流】（1）葡萄糖在空氣中不容易被點燃，但若在葡萄糖中摻少量煙灰，則很容易被點燃．可見，煙灰在此可能起催化作用．
（2）從定量實驗的角度看，為了盡量減少誤差：該實驗是否可進一步改進？請簡要寫出一個改進意見：把F裝置換成裝有堿石灰的干燥管．

Answer 1

分析 【實驗設(shè)計】
（1）過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣；
（2）裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣；
（3）加熱條件下，氧化銅能和一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳；
【方案評價】
空氣中含有二氧化碳?xì)怏w；
【數(shù)據(jù)處理】
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)和質(zhì)量守恒定律可以計算、判斷相關(guān)方面的問題；
【討論交流】
葡萄糖在空氣中不容易被點燃，但若在葡萄糖中摻少量煙灰，則很容易被點燃，可見，煙灰在此可能起催化作用；
（2）濃硫酸能夠吸收水蒸氣，堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳．

解答 解：【實驗設(shè)計】
（1）裝置A中，過氧化氫分解生成水和氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣．
故填：吸收水蒸氣．
（3）裝置C處氧化銅的作用是：把葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，保證葡萄糖中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳．
故填：把葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，保證葡萄糖中的碳元素完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳．
【方案評價】
用充有空氣的儲氣球代替裝置A，不利于實驗的進行，原因是空氣中含有二氧化碳，影響實驗結(jié)果的測定．
故填：否；空氣中含有二氧化碳，影響實驗結(jié)果的測定．
【數(shù)據(jù)處理】
①1.8克葡萄糖中碳元素完全轉(zhuǎn)化到反應(yīng)生成的二氧化碳中，二氧化碳中碳元素的質(zhì)量=2.64g×$\frac{12}{44}$×100%=0.72g，氧元素質(zhì)量為：2.64g-0.72g=1.92g；
②1.8克葡萄糖中的氫元素完全轉(zhuǎn)化到反應(yīng)生成的水中，水中氫元素的質(zhì)量=1.08g×$\frac{2}{18}$×100%=0.12g，氧元素質(zhì)量為：1.08g-0.12g=0.96g；
和葡萄糖反應(yīng)的氧氣質(zhì)量為：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，
葡萄糖中氧元素質(zhì)量為：1.92g+0.96g-1.92g=0.96g，
因此葡萄糖含有的元素是碳元素、氫元素、氧元素，實驗方案如下表所示：

實驗事實	數(shù)據(jù)分析及結(jié)論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64g CO2和1.08g H2O	根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析：（注意：不能用葡萄糖的化學(xué)式進行計算） ①1.8克葡萄糖中碳元素的質(zhì)量=2.64g×$\frac{12}{44}$×100%； ②1.8克葡萄糖中氫元素的質(zhì)量=0.12g； 結(jié)論：葡萄糖含有的元素是 碳元素、氫元素、氧元素．

【討論交流】
（1）葡萄糖在空氣中不容易被點燃，但若在葡萄糖中摻少量煙灰，則很容易被點燃．可見，煙灰在此可能起催化作用．
故填：催化．
（2）從定量實驗的角度看，為了盡量減少誤差，該實驗可進一步改進，改進意見為：把F裝置換成裝有堿石灰的干燥管，這樣通過堿石灰可以吸收水蒸氣和二氧化碳，能使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確．
故填：把F裝置換成裝有堿石灰的干燥管．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．