Question

【題目】葡萄糖是生命體所需能量的主要來源�！咎岢鰡栴}】葡萄糖的燃燒產物是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？
（1）【實驗設計】為了確定葡萄糖的元素組成，某小組設計了如下實驗(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中發生反應的化學方程式是。
②裝置B中濃硫酸的作用是。
③裝置C處氧化銅的作用是。
（2）【方案評價】①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？(填“是”或“否”)，原因是。
②裝置C處葡萄糖燃燒的設計特點是(至少1條)。
（3）【數據處理】下表是同學們填寫的實驗報告，請你幫助完成。

實驗事實	數據分析及結論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64g CO2和1.08g H2O	數據分析： 結論：葡萄糖含有C、H、O三種元素

（4）【討論交流】為了盡量減少誤差：①該實驗在進行過程中應注意的問題是(1條)。
②從定量實驗的角度看，該實驗是否可進一步改進？請簡要寫出一個改進意見：。

Answer 1

【答案】
（1）2H2O2 2H2O+O2↑,吸收從A中逸出的水蒸氣,將葡萄糖不完全燃燒產生的少量CO氧化成CO2,保證葡萄糖中的碳都轉化為CO2
（2）否,空氣中的CO2會干擾實驗結果的測定,在密閉體系里燃燒(或反應物均為純凈物或用酒精燈隔著玻璃管加熱,使可燃物溫度達到著火點等)
（3）若葡萄糖中只含有C、H兩種元素,則需O2：2.64g+1.08g－1.8g=1.92g,而2.64gCO2中氧的質量為2.64g×32÷44=1.92g,1.08gH2O中氧的質量為1.08g×16÷18= 0.96g,,因為產物中共有氧1.92g+0.96g=2.88g＞1.92g,所以,葡萄糖含有C、H、O三種元素
（4）先通氧氣再加熱(或通過B中氣泡的多少來控制O2產生的速率等),將F換成裝有NaOH的干燥管,同時吸收空氣中的CO2和H2O,減少實驗誤差(或A、B間加一個空集氣瓶,用導氣管連接等)
【解析】

：【實驗設計】（1）根據過氧化氫的性質和二氧化錳的催化作用回答。
（2）根據濃硫酸的吸水性回答。
（3）根據一氧化碳能與氧化銅反應，可被氧化成二氧化碳的性質回答。
【方案評價】（1）根據空氣中也含有二氧化碳回答。
（2）根據葡萄糖燃燒裝置的密閉性回答。
【數據處理】根據質量守恒定律，由葡萄糖的質量和生成物的總質量求出參加反應的氧氣的質量，再根據二氧化碳和水中的氧元素的質量求出總氧元素
的質量，并把它與氧氣的質量對比，看葡萄糖中是否含有氧元素。
【討論交流】（1）從控制反應速率的角度分析回答，防止由于反應過快造成不良后果。
（2）從定量實驗的角度看，要防止其它物質進入E裝置，致使二氧化碳的質量不準或氫氧化鈉固體不能充分吸收二氧化碳．
解：【實驗設計】（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下能迅速分解生成氧氣和水，方程式為
（2）由A處生成的氧氣中含有水蒸氣，濃硫酸有吸水性，可以吸收從A中溢出的水蒸氣，以便進行后續實驗。
（3）本實驗需測定葡萄糖中碳元素的質量，原理是根據氫氧化鈉吸收的二氧化碳的質量求碳元素的質量，葡萄糖燃燒時可能也產生一氧化碳，為了測
定精確，要將葡萄糖不完全燃燒產生的少量CO氧化成CO2，氧化銅通過與一氧化碳反應能保證葡萄糖中的碳都轉化為CO2。
【方案評價】（1）空氣中也含有二氧化碳，會影響葡萄糖燃燒生成的二氧化碳質量的測定。
（2）裝置C處葡萄糖燃燒的設計特點是在密閉體系里燃燒（或反應物均為純凈物或用酒精燈隔著玻璃管加熱，達到著火點等）．
【數據處理】根據質量守恒定律，葡萄糖燃燒需O2：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，而2.64gCO2中氧的質量為2.64g×32÷44=1.92g，1.08gH2O中氧的
質量為1.08g×16÷18=0.96g，即生成物中總的氧元素質量為1.92g+0.96g=2.88g，2.88g＞1.92g，所以，葡萄糖含有C、H、O三種元素．
【討論交流】（1）為了使葡萄糖與氧氣充分反應，要先通氧氣再加熱；可通過B中氣泡的多少來O2控制產生的速度，防止氣流過快，沖走葡萄糖和氧化
銅，堵塞導氣管；要控制反應物的量，防止反應過快熱量來不及散發而引起試管炸裂；氧氣要足量，防止燃燒不充分；反應結束，待冷卻后再稱量D、E
的質量等．
（2）從定量實驗的角度看，為了防止F中的物質進入E干擾二氧化碳的測定，將F換成裝有NaOH的干燥管，同時吸收空氣中的CO2和H2O，減少實驗誤
差；為了充分吸收燃燒產生的二氧化碳，把氫氧化鈉固體換成溶液．
故答案為：；吸收從A中逸出的水蒸氣；將葡萄糖不完全燃燒產生的少量CO氧化成CO2，保證葡萄糖中的碳都轉化為CO2；
否；空氣中的CO2會干擾實驗結果的測定；在密閉體系里燃燒(或反應物均為純凈物或用酒精燈隔著玻璃管加熱，使可燃物溫度達到著火點等)；若葡萄糖中
只含有C、H兩種元素，則需O2：2.64g+1.08g－1.8g=1.92g，而2.64gCO2中氧的質量為2.64g×32÷44=1.92g，1.08gH2O中氧的質量為
1.08g×16÷18= 0.96g,，因為產物中共有氧1.92g+0.96g=2.88g＞1.92g，所以，葡萄糖含有C、H、O三種元素；先通氧氣再加熱(或通過B中氣泡的多
少來控制O2產生的速率等)；將F換成裝有NaOH的干燥管，同時吸收空氣中的CO2和H2O，減少實驗誤差(或A、B間加一個空集氣瓶，用導氣管連接等)。
（1）根據實驗目的及物質特性分析物質的用途；（2）根據常見的實驗儀器的選擇回答該題；（3）根據質量守恒定律進行分析；（4）從實驗安全和準確性方面考慮。