Question

14．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，你的觀點是蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧元素．
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）觀察到小燒杯內壁有水珠出現(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
小燒杯中加入適量的澄清石灰水， 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：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．
【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出裝置中的空氣，避免對實驗產生干擾．
（2）查閱資料得知蔗糖的化學式為C₁₂H₂₂O₁₁，請寫出蔗糖燃燒的化學方程式C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．

Answer 1

分析 【實驗探究】
根據生成物可以判斷反應物的元素組成情況；
水蒸氣遇冷變成小水珠；
碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
【拓展交流】
根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式．

解答 解：【實驗探究】
方案一：該方案不合理，這是因為蔗糖在氧氣中燃燒，生成物中有水和二氧化碳，說明蔗糖中含有氫元素和碳元素，反應物中有氧氣參加，因此不能確定蔗糖中是否含有氧元素．
故填：不合理；蔗糖中一定含有碳、氫元素，不能確定是否含有氧元素．
方案二：（1）觀察到小燒杯內壁出現(xiàn)水珠，說明蔗糖中含有氫元素和氧元素．
故填：小燒杯內壁有水珠．
（2）實驗過程和現(xiàn)象如下表所示：

實驗過程	實驗現(xiàn)象
小燒杯中加入適量的澄清石灰水， 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澄清石灰水變渾濁

上述實驗過程中，碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．
【拓展交流】
（1）方案二中，先通入一會兒氮氣的原因是排出裝置中的空氣，避免對實驗產生干擾．
故填：排出裝置中的空氣，避免對實驗產生干擾．
（2）蔗糖燃燒生成水和二氧化碳，反應的化學方程式為：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．
故填：C₁₂H₂₂O₁₁+12O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$12CO₂+11H₂O．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．