Question

【題目】木糖醇是一種白色粉末狀物質，易溶于水，新型甜味劑，目前它已成為蔗糖和葡萄糖的替代品。木糖醇口香糖正在取代蔗糖口香糖，而且它很受消費者的喜歡。

（生活化學）人體口腔中唾液正常pH為6.6~7.1，若酸性增強不利于牙齒健康。木糖醇與蔗糖在口細菌作用下pH的變化如圖。

在口腔細菌的作用下，木糖醇分解產物的酸性比蔗糖分解產物的酸性更__________（填“強”或“弱”），所以咀嚼木糖醇口香糖更有助于防止齲齒。

（提出問題）木糖醇是由什么元素組成？

（提供資料）堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣，能夠用來吸收水蒸汽和二氧化碳。

（實驗探究）（1）取適量的木糖醇放在酒精燈火焰上灼燒，然后將一只干而冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯內壁出現水霧，證明___________。

（2）___________，證明木糖醇的組成中一定含有碳元素。

（交流討論）（3）大家認為上面的實驗設計不嚴謹，原因是_____。有權威實驗證明：木糖醇充分燃燒后的產物只有水和二氧化碳，由此確定其組成元素中一定含有_____。

（繼續(xù)探究）為進一步確定木糖醇中是否含有氧元素，取樣探究如下圖（反應皆完全）。

（4）實驗前先通一會兒氮氣的目的是____________。

（5）上圖中標號①所示的儀器名稱為__________。

（6）裝置A中發(fā)生反應化學方程式為___________。

（7）實驗是將6.08g木糖醇樣品放入C裝置中使之充分燃燒，待反應物消失后繼續(xù)通入氮氣直至室溫，稱量發(fā)現D裝置增重4.32g,E裝置增重8.8g計算樣品中的氧元素質量為__，木糖醇化學式為_________；E裝置中發(fā)生反應化學方程式為_______，反應生成鹽的質量為_______。

（8）若無F裝置，會導致氧元計算結果____（填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】弱 木糖醇中含有氫元素 用蘸有澄清石灰水的燒杯罩在灼燒的木糖醇的火焰上方，石灰水變渾濁 酒精燃燒也可以生成二氧化碳和水 碳元素和氫元素 排除裝置中的空氣 分液漏斗 3.2g 5.78g 偏小

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉和水，若無F裝置，空氣中的二氧化碳會進入E裝置，碳元素的質量偏大，會導致氧元計算結偏小。

[生活化學] pH小于7，顯酸性，pH值越小，酸性越強，由圖像可知，在口腔細菌的作用下，木糖醇分解產物的酸性比蔗糖分解產物的酸性更弱，所以咀嚼木糖醇口香糖更有助于防止齲齒。

[實驗探究]（1）由質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，取適量的木糖醇放在酒精燈火焰上灼燒，然后將一只干而冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯內壁出現水霧，水是由氫元素和氧元素組成的，由于空氣中在酒精燈上點燃，不能確定是否含有氧元素，證明木糖醇中含有氫元素。

（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故用蘸有澄清石灰水的燒杯罩在灼燒的木糖醇的火焰上方，石灰水變渾濁，證明木糖醇的組成中一定含有碳元素。

[交流討論]（3）木糖醇是放在酒精燈上灼燒，酒精燃燒也可以生成二氧化碳和水，故大家認為上面的實驗設計不嚴謹，原因是酒精燃燒也可以生成二氧化碳和水。有權威實驗證明：木糖醇充分燃燒后的產物只有水和二氧化碳，由質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，故由此確定其組成元素中一定含有碳元素和氫元素。

[繼續(xù)探究]

（4）裝置中含有空氣，會影響實驗結果，故實驗前先通一會兒氮氣的目的是排除裝置中的空氣。

（5）上圖中標號①所示的儀器名稱為分液漏斗。

（6）裝置A中發(fā)生反應是過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為。

（7）D裝置增重4.32g，說明生成水的質量為4.32g，E裝置增重8.8g，說明生成的二氧化碳的質量為8.8g，則碳元素的質量為，氫元素的質量為，樣品中的氧元素質量為。木糖醇中碳、氫、氧的原子個數之比為，則木糖醇化學式為。E裝置中發(fā)生反應是二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為。

設反應生成鹽的質量為x

故反應生成鹽的質量為5.78g。

（8）若無F裝置，空氣中的二氧化碳會進入E裝置，碳元素的質量偏大，會導致氧元素計算結果偏小。