Question

【題目】蔗糖是生活中常見的一種物質(zhì)，某興趣小組對“蔗糖的組成”進(jìn)行了探究。

（作出猜想）小組同學(xué)認(rèn)為綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成葡萄糖和氧氣，葡萄糖進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素。

（實驗驗證）

方案一：小明將蔗糖在氧氣中燃燒，檢驗到生成物中有水和二氧化碳，得出結(jié)論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。

小剛認(rèn)為該方案不合理，只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧元素，理由是_____。

方案二：小剛用上圖所示裝置進(jìn)行實驗。實驗開始先通入一會兒氮?dú)猓�然后關(guān)閉彈簧夾，點(diǎn)燃酒精燈給蔗糖加強(qiáng)熱使其發(fā)生分解反應(yīng)。

(1)觀察到燒杯內(nèi)壁_______出現(xiàn)，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。

(2)觀察到硬質(zhì)玻璃管中殘留有黑色固體，他猜測該黑色固體是單質(zhì)碳，另選試劑進(jìn)行了驗證單質(zhì)碳的實驗。實驗過程和現(xiàn)象如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
①、取硬質(zhì)玻璃管中少量殘余黑色固體，放入燃燒匙中點(diǎn)燃，伸入裝滿氧氣的集氣瓶中。 ②、燃燒完畢后，向集氣瓶中倒入澄清石灰水	①黑色固體劇烈燃燒，發(fā)出白光； ② ____________________

（實驗結(jié)論）蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的。

寫出上述實驗步驟②反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________。

（拓展交流）

(1)方案二中，先通入一會兒氮?dú)獾脑��?/span>______________。

(2)查閱資料得知蔗糖的化學(xué)式為C12H22O11。蔗糖分子中氫原子數(shù)目是氧原子數(shù)目的2倍，但是，蔗糖中氧元素質(zhì)量卻是氫元素質(zhì)量的8倍。導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的原因_______。

Answer 1

【答案】因為生成物中的水和二氧化碳中的氧元素可能全部來自氧氣 燒杯內(nèi)壁有水霧或水珠 澄清石灰水變渾濁 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O 排除玻璃管中的空氣，防止蔗糖燃燒對實驗造成干擾 氧原子質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的16倍或者氧原子的相對質(zhì)量是氫原子相對質(zhì)量的16倍

【解析】

方案一：由于元素種類在化學(xué)反應(yīng)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(yīng)物中也應(yīng)該含有碳、氫、氧元素，而氧氣中含有氧元素，因此該物質(zhì)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(zhì)玻璃管中通入氧氣，點(diǎn)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(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；

[拓展交流]（1）先通入一會兒氮?dú)獾脑�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(zhì)量不同，蔗糖中氫、氧三種元素的質(zhì)量比為（1×22）：（16×11）=11：88=1；8。