题目
题型:不详难度: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 。
(2)装置B中浓硫酸的作用是
(3)装置C处氧化铜的作用是 。
【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? (填“是”或“否”),原因是 。
(2)装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是 (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: 结论:葡萄糖含有C、H、O三种元素 |
(1)该实验在进行过程中应注意的问题是 (1条)
(2)从定量实验的角度看,该实验是否可进一步改进?请简要写出一个改进意见:
答案
(2)(2) 吸收从A中溢出的水蒸气(1分)
(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(1分)
【方案评价】
(1)否 (1分) 空气中的CO2会干扰实验结果的测定
(2)在密闭体系里燃烧(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)(1分)
【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2.64g CO2中氧的质量为2.64g×32÷44 = 1.92g,1.08g H2O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(2分,其中质量守恒定律思路1分,质量分数计算1分)
【讨论交流】
(1)先通氧气再加热(或通过B中气泡的多少来O2控制产生的速度,防止气流过快,冲走葡萄糖和氧化铜,堵塞导气管或控制反应物的量,防止反应过快热量来不及散发而引起试管炸裂或氧气足量防止燃烧不充分或反应结束,待冷却后再称量D、E的质量等)(1分)
(2)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(或A、B间加一个空集气瓶,用导气管连接等)(1分)
解析
(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】(1)从控制反应速率的角度分析回答,防止由于反应过快造成不良后果.
(2)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:【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
(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(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】(1)为了使葡萄糖与氧气充分反应,要先通氧气再加热;可通过B中气泡的多少来O2控制产生的速度,防止气流过快,冲走葡萄糖和氧化铜,堵塞导气管;要控制反应物的量,防止反应过快热量来不及散发而引起试管炸裂;氧气要足量,防止燃烧不充分;反应结束,待冷却后再称量D、E的质量等.
(2)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;为了充分吸收燃烧产生的二氧化碳,把氢氧化钠固体换成溶液.
故答案为:【实验设计】(1);(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(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】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】
(1)先通氧气再加热(或通过B中气泡的多少来O2控制产生的速度,防止气流过快,冲走葡萄糖和氧化铜,堵塞导气管或控制反应物的量,防止反应过快热量来不及散发而引起试管炸裂或氧气足量防止燃烧不充分或反应结束,待冷却后再称量D、E的质量等);
(2)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.
核心考点
试题【(11分)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】;主要考察你对实验室制取气体的思路等知识点的理解。[详细]
举一反三
⑴提出问题:发酵粉的主要成分是什么物质?
⑵查阅资料:含钠元素的物质在酒精灯的火焰上灼烧时,会产生黄色火焰。
⑶实验探究:下面是丹丹同学设计的探究实验,请你帮她完成。
①将发酵粉取样,在酒精灯的火焰上灼烧产生黄色火焰。
②取样于试管中,加入稀盐酸,产生大量的气泡,将该气体通入澄清石灰水,澄清的石灰水变浑浊,则发酵粉的主要成分中含有的离子是 (写离子符号)。
⑷小结与思考:
①发酵粉的主要成分是 (写化学式)。
②发酵粉与面粉、水混合发酵产生CO2气体,这些气体会在面团中形成许多小孔,使包子、馒头松软可口。
③实验室制取CO2可选择下列装置中的 (填字母序号,任写一组)。
④实验室用A装置制取氧气的化学方程式为 。E装置内装满水收集氧气时,还可用于测定氧气的体积,此时还需要 (填仪器名称),氧气由 (填“a”或“b”)进入E中。
(1)图一是向氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸时溶液温度与盐酸溶液体积之间的变化关系图。图中M点的意义是 ,此时反应中氢氧化钠和氯化氢的质量比是 ,氢氧化钠和盐酸的反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图二是向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸时有关反应图像,该图像说明向碳酸钠溶液中加入盐酸时反应分两步完成。第一步,当加入盐酸的体积在0~v1ml时无气泡产生,此时发生的反应是Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;第二步,当加入盐酸的体积大于v1ml后,NaHCO3与盐酸反应产生气体,反应的化学方程式为 。当所加盐酸的体积等于v2ml时,溶液中存在的溶质是 ,所加盐酸体积大于v2ml时,溶液的PH 7。
【提出问题】该气体由什么物质组成?
【提出假设】猜想Ⅰ:只有氢气;
猜想Ⅱ:只有一氧化碳;
猜想Ⅲ: ;
【提供信息】由H2、CO中的一种或两种组成的气体能在氧气中安静地燃烧。
【设计实验】将该气体在氧气中完全燃烧的产物依次通过装置A、B,根据装置A、B中物
质质量的变化情况来推测该气体的组成。
【现象与结论】
现象 | 结论 |
①. 装置A质量增加, 装置B质量无变化 | 猜想 成立 |
②. 装置A质量 ,装置B质量增加 | 猜想Ⅱ成立 |
③. 装置A质量增加,装置B质量 | 猜想Ⅲ成立 |
(1)装置A质量增加,说明气体燃烧的产物中有 生成,推知该气体成分中一定含有 元素;装置B质量增加,说明该气体燃烧的产物中有 生成,推知该气体成分中一定含有 元素。
(2)装置A中浓硫酸的作用 。
【反思】若某纯净物完全燃烧,将其产物依次通过该套实验装置A、装置B,发现装置A、B的质量都增加了,则该纯净物可能是 (任写一种物质的化学式或名称)。
选项 | 实验设计 | 实验目的 | |
实验一 | 实验二 | ||
A | 将带火星的木条伸入装有5mL5%的过氧化氢溶液的试管中 | 将带火星的木条伸入装有少量MnO2和5mL5%的过氧化氢溶液的试管中 | 探究催化剂对化学反应速率的影响 |
B | 将铁丝放入2mL10%的硫酸铜溶液中 | 将银丝放入2mL10%的硫酸铜溶液中 | 探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序 |
C | 将5g氯化钠加入20mL20℃的水中 | 将5g硝酸钾加入20mL10℃的水中 | 比较两种物质溶解度大小 |
D | 将植物嫩叶浸泡在10mL蒸馏水中 | 取10mL蒸馏水,通入过量二氧化硫气体,再将植物嫩叶浸泡其中 | 模拟酸雨的危害 |
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