Question

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(fā)生反應的化學方程式是

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

；
（2）裝置B中濃硫酸的作用是

吸收從A中溢出的水蒸氣

；
（3）裝置C處氧化銅的作用是

將葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的少量CO氧化成CO₂，保證葡萄糖中的碳都轉化為CO₂

．
[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？

否

（填“是”或“否”），原因是

空氣中的CO₂會干擾實驗結果的測定

；
（2）裝置C處葡萄糖燃燒的設計特點是

在密閉體系里燃燒

（至少1條）．
[數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分析及結論
1.8g葡萄糖完全燃燒， 得到2.64g CO2和1.08g H2O	數(shù)據(jù)分析： 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(chǎn)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 ； 結論：葡萄糖含有C、H、O三種元素

[討論交流]為了盡量減少誤差，該實驗在進行過程中應注意的問題是：

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

（1條）．

Answer 1

分析：【實驗設計】（1）根據(jù)過氧化氫的性質和二氧化錳的催化作用回答．
（2）根據(jù)濃硫酸的吸水性回答．
（3）根據(jù)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(jù)空氣中也含有二氧化碳回答．
（2）根據(jù)葡萄糖燃燒裝置的密閉性回答．
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)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(jù)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】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．

解答：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2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
（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(xù)實驗．
（3）本實驗需測定葡萄糖中碳元素的質量，原理是根據(jù)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(chǎn)生一氧化碳，為了測定精確，要將葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)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可以使結構更準確（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(shù)據(jù)處理】根據(jù)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】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；
故答案為：【實驗設計】（1）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；（2）吸收從A中溢出的水蒸氣；
（3）將葡萄糖不完全燃燒產(chǎn)生的少量CO氧化成CO₂，保證葡萄糖中的碳都轉化為CO₂；
【方案評價】
（1）否；空氣中的CO₂會干擾實驗結果的測定；（2）在密閉體系里燃燒；
【數(shù)據(jù)處理】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(chǎn)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；
【討論交流】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．

點評：本題是一道綜合實驗題，主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．