Question

19．葡萄糖是生命体所需能量的主要来源．
【提出问题】葡萄糖的燃烧产物是CO₂和H₂O，由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物？
【实验设计】为了确定葡萄糖的元素组成，某小组设计了如图实验（其中浓硫酸、无水CaCl₂均为常用干燥剂，部分固定装置省略）．

（1）装置A中发生反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气；
（3）装置C处氧化铜的作用是把葡萄糖不完全燃烧产生的一氧化碳转化成二氧化碳，保证葡萄糖中的碳元素完全转化成二氧化碳；
【方案评价】用充有空气的储气球代替装置A，是否更有利于实验的进行？否（填“是”或“否”），原因是空气中含有二氧化碳，影响实验结果的测定．
【数据处理】下表是同学们填写的实验报告，请你帮助完成．

实验事实	数据分析及结论
1.8g葡萄糖完全燃烧，得到2.64g CO2和1.08g H2O	根据实验数据分析：（注意：不能用葡萄糖的化学式进行计算） ①1.8克葡萄糖中碳元素的质量=2.64g×$\frac{12}{44}$×100%（列式子）； ②1.8克葡萄糖中氢元素的质量=0.12克； 结论：葡萄糖含有的元素是碳元素、氢元素、氧元素．

【讨论交流】（1）葡萄糖在空气中不容易被点燃，但若在葡萄糖中掺少量烟灰，则很容易被点燃．可见，烟灰在此可能起催化作用．
（2）从定量实验的角度看，为了尽量减少误差：该实验是否可进一步改进？请简要写出一个改进意见：把F装置换成装有碱石灰的干燥管．

Answer 1

分析 【实验设计】
（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
（2）装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气；
（3）加热条件下，氧化铜能和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳；
【方案评价】
空气中含有二氧化碳气体；
【数据处理】
根据提供的数据和质量守恒定律可以计算、判断相关方面的问题；
【讨论交流】
葡萄糖在空气中不容易被点燃，但若在葡萄糖中掺少量烟灰，则很容易被点燃，可见，烟灰在此可能起催化作用；
（2）浓硫酸能够吸收水蒸气，碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳．

解答 解：【实验设计】
（1）装置A中，过氧化氢分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气．
故填：吸收水蒸气．
（3）装置C处氧化铜的作用是：把葡萄糖不完全燃烧产生的一氧化碳转化成二氧化碳，保证葡萄糖中的碳元素完全转化成二氧化碳．
故填：把葡萄糖不完全燃烧产生的一氧化碳转化成二氧化碳，保证葡萄糖中的碳元素完全转化成二氧化碳．
【方案评价】
用充有空气的储气球代替装置A，不利于实验的进行，原因是空气中含有二氧化碳，影响实验结果的测定．
故填：否；空气中含有二氧化碳，影响实验结果的测定．
【数据处理】
①1.8克葡萄糖中碳元素完全转化到反应生成的二氧化碳中，二氧化碳中碳元素的质量=2.64g×$\frac{12}{44}$×100%=0.72g，氧元素质量为：2.64g-0.72g=1.92g；
②1.8克葡萄糖中的氢元素完全转化到反应生成的水中，水中氢元素的质量=1.08g×$\frac{2}{18}$×100%=0.12g，氧元素质量为：1.08g-0.12g=0.96g；
和葡萄糖反应的氧气质量为：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，
葡萄糖中氧元素质量为：1.92g+0.96g-1.92g=0.96g，
因此葡萄糖含有的元素是碳元素、氢元素、氧元素，实验方案如下表所示：

实验事实	数据分析及结论
1.8g葡萄糖完全燃烧，得到2.64g CO2和1.08g H2O	根据实验数据分析：（注意：不能用葡萄糖的化学式进行计算） ①1.8克葡萄糖中碳元素的质量=2.64g×$\frac{12}{44}$×100%； ②1.8克葡萄糖中氢元素的质量=0.12g； 结论：葡萄糖含有的元素是 碳元素、氢元素、氧元素．

【讨论交流】
（1）葡萄糖在空气中不容易被点燃，但若在葡萄糖中掺少量烟灰，则很容易被点燃．可见，烟灰在此可能起催化作用．
故填：催化．
（2）从定量实验的角度看，为了尽量减少误差，该实验可进一步改进，改进意见为：把F装置换成装有碱石灰的干燥管，这样通过碱石灰可以吸收水蒸气和二氧化碳，能使实验结果更准确．
故填：把F装置换成装有碱石灰的干燥管．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．