Question

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，某小组设计了如下实验（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

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

；
（2）装置B中浓硫酸的作用是

吸收从A中溢出的水蒸气

；
（3）装置C处氧化铜的作用是

将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO₂，保证葡萄糖中的碳都转化为CO₂

．
[方案评价]
（1）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

空气中的CO₂会干扰实验结果的测定

；
（2）装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是

在密闭体系里燃烧

（至少1条）．
[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	数据分析： 若葡萄糖中只含有C、H两种元素，则需O2：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，而2.64gCO2中氧的质量为2.64g× 32 44 =1.92g，1.08gH2O中氧的质量为1.08g× 16 18 =0.96g，因为产物中共有氧1.92g+0.96g=2.88g＞1.92g，所以，葡萄糖含有C、H、O三种元素 ； 结论：葡萄糖含有C、H、O三种元素

[讨论交流]为了尽量减少误差，该实验在进行过程中应注意的问题是：

将F换成装有NaOH的干燥管，同时吸收空气中的CO₂和H₂O，减少实验误差

（1条）．

Answer 1

分析：【实验设计】（1）根据过氧化氢的性质和二氧化锰的催化作用回答．
（2）根据浓硫酸的吸水性回答．
（3）根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质回答．
【方案评价】（1）根据空气中也含有二氧化碳回答．
（2）根据葡萄糖燃烧装置的密闭性回答．
【数据处理】根据质量守恒定律，由葡萄糖的质量和生成物的总质量求出参加反应的氧气的质量，再根据二氧化碳和水中的氧元素的质量求出总氧元素的质量，并把它与氧气的质量对比，看葡萄糖中是否含有氧元素．
【讨论交流】从定量实验的角度看，要防止其它物质进入E装置，致使二氧化碳的质量不准或氢氧化钠固体不能充分吸收二氧化碳．

解答：解：【实验设计】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能迅速分解生成氧气和水，方程式为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
（2）由A处生成的氧气中含有水蒸气，浓硫酸有吸水性，可以吸收从A中溢出的水蒸气，以便进行后续实验．
（3）本实验需测定葡萄糖中碳元素的质量，原理是根据氢氧化钠吸收的二氧化碳的质量求碳元素的质量，葡萄糖燃烧时可能也产生一氧化碳，为了测定精确，要将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO₂，氧化铜通过与一氧化碳反应能保证葡萄糖中的碳都转化为CO₂．
【方案评价】（1）空气中也含有二氧化碳，会影响葡萄糖燃烧生成的二氧化碳质量的测定．
（2）装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是在密闭体系里燃烧可以使结构更准确（或反应物均为纯净物或用酒精灯隔着玻璃管加热，达到着火点等）．
【数据处理】根据质量守恒定律，葡萄糖燃烧需O₂：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，而2.64gCO₂中氧的质量为2.64g×

32

44

=1.92g，1.08gH₂O中氧的质量为1.08g×

16

18

=0.96g，即生成物中总的氧元素质量为1.92g+0.96g=2.88g，2.88g＞1.92g，所以，葡萄糖含有C、H、O三种元素．
【讨论交流】从定量实验的角度看，为了防止F中的物质进入E干扰二氧化碳的测定，将F换成装有NaOH的干燥管，同时吸收空气中的CO₂和H₂O，减少实验误差；
故答案为：【实验设计】（1）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；（2）吸收从A中溢出的水蒸气；
（3）将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO₂，保证葡萄糖中的碳都转化为CO₂；
【方案评价】
（1）否；空气中的CO₂会干扰实验结果的测定；（2）在密闭体系里燃烧；
【数据处理】若葡萄糖中只含有C、H两种元素，则需O₂：2.64g+1.08g-1.8g=1.92g，而2.64gCO₂中氧的质量为2.64g×

32

44

=1.92g，1.08gH₂O中氧的质量为1.08g×

16

18

=0.96g，因为产物中共有氧1.92g+0.96g=2.88g＞1.92g，所以，葡萄糖含有C、H、O三种元素；
【讨论交流】将F换成装有NaOH的干燥管，同时吸收空气中的CO₂和H₂O，减少实验误差．

点评：本题是一道综合实验题，主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．