Question

探究蔗糖的組成元素
【提出問題】糖果是我們日常生活中經常食用的一種食品，其主要成分是蔗糖．你是否想過蔗糖是由哪些元素組成的呢？
【猜想】生活中，我們偶爾會看到蔗糖在鍋里加熱時間過長會變成黑色，因此，小明猜測蔗糖中含有碳元素，可能還含有其它元素．
【查閱資料】小明、小強在圖書館查閱了有關資料得知：
（1）蔗糖可以燃燒，受熱可以發生分解．這屬于蔗糖的

 

性質（填“物理”或“化學”）；
（2）從微粒的角度看，化學反應的本質是

 

．在化學反應的前后，元素的種類

 

（填“變多”、“變少”或“不變”）．
【設計并進行實驗】小明和小強分別設計了如下方案并進行實驗探究．

（3）小明用如（圖1）的裝置進行實驗（夾持和支撐裝置略去）．
①指出裝置a中甲、乙兩種儀器的名稱：甲

 

；乙

 

．該裝置的作用是

 

； 其中發生反應的化學方程式為

 

．在實驗室中還可以用a裝置制取的另一種氣體是

 

，制取該氣體時，在甲儀器中加入

 

，在乙儀器中加入

 

（填試劑名稱）．
②小明實驗時，先打開甲儀器的活栓，使產生的氣體通入玻璃管，排盡其中的空氣，然后加熱蔗糖使之燃燒后，觀察到玻璃管右端口部有水珠產生，c中的石灰水變渾濁．據此小明得出蔗糖中一定含有

 

元素，不能確定是否含有的元素是

 

．
（4）小強用如（圖2）的裝置進行實驗（夾持和支撐裝置略去）．
實驗時，先用酒精燈在玻璃管放銅絲處加熱，同時不斷反復推拉注射器活塞，使之充分反應后，再將酒精燈移至蔗糖處進行加熱．觀察到的實驗現象是：玻璃管中蔗糖處留下黑色的固體，內壁有水珠．據此小強得出蔗糖中一定含有

 

元素，但由于無法確定黑色固體的成分，因此他不能確定的一種元素是

 

．
（5）結論：綜合小明和小強的實驗探究，蔗糖是由

 

元素組成的．
【反思與評價】實驗探究后，小明和小強對各自的探究過程進行了交流．請你參與他們的討論．
（6）①小明實驗時，首先排盡玻璃管中的空氣的目的是防止空氣中的

 

和

 

對實驗的干擾；
②在加熱蔗糖時，小明發現蔗糖不易發生燃燒，他在蔗糖中摻入少量香煙的煙灰，加熱后很易發生燃燒（已知煙灰在反應前后質量和化學性質沒有發生變化）．煙灰在該反應中可能起到

 

作用．
③小強實驗時，先對銅絲進行加熱，目的是

 

，實驗時反復推拉注射器活塞的作用是

 

，反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,氣體的干燥（除水）,實驗室制取氧氣的反應原理,催化劑的特點與催化作用,化學性質與物理性質的差別及應用,化學反應的實質,質量守恒定律及其應用

專題：科學探究

分析：【查閱資料】（1）根據物質的化學性質的概念進行判斷；
（2）根據化學變化的本質：原子的重新組合進行解答，根據質量守恒定律進行解答；
【設計并進行實驗】（3）①據氧氣、二氧化碳的實驗室制法來回答；②據質量守恒定律來判斷；
（4）（5）據據質量守恒定律來判斷；
【反思與評價】①據空氣的成分來回答；
②據催化劑的概念回答；
③據銅在加熱的條件下能與氧氣反應的化學性質來回答．

解答：解：【收集資料】
（1）根據物質的化學性質包括可燃性，可知有機化合物一般可以燃燒，屬于化學性質；故答案為：化學；
（2）原子是化學變化中的最小粒子；化學反應的本質是：原子的重新組合；根據質量守恒定律，在化學反應前后，元素的種類不變；故答案為：原子的重新組合；不變；
（3）①據常用儀器的名稱知甲為分液漏斗，乙為錐形瓶，該裝置的作用是生成氧氣，反應的方程式為：
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，據二氧化碳的實驗室制法知a裝置還可用來制取二氧化碳，制取該氣體時，在甲儀器中加入稀鹽酸，在乙儀器中加入石灰石，故答案為：分液漏斗；錐形瓶；生成氧氣；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；二氧化碳；稀鹽酸；石灰石；
②反應物為氧氣與蔗糖，觀察到玻璃管右端口部有水珠產生，c中的石灰水變渾濁，說明生成物為水與二氧化碳，據質量守恒定律可得出蔗糖中一定含有碳、氫元素，因反應物中含有氧元素，故不能確定蔗糖中含有氧元素，故答案為碳、氫、氧；
（4）因銅絲加熱已將試管內的氧氣反應掉，蔗糖加熱后，內壁有水珠，據質量守恒定律可得出蔗糖中一定含有氫、氧元素，無法確定黑色固體的成分，因此他不能確定的一種元素是碳，故答案為：氫、氧；碳；
（5）結論：綜合小明和小強的實驗探究，蔗糖是由碳、氫、氧元素組成的；
【反思與評價】
（6）①因空氣中含有二氧化碳、水蒸氣，故首先排盡玻璃管中的空氣的目的是防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣對實驗的干擾，故答案為水蒸汽，二氧化碳；
②煙灰在反應前后質量和化學性質沒有發生變化，據催化劑的概念知煙灰在該反應中可能起到催化作用，故填催化；
③據銅在加熱的條件下能與氧氣反應的化學性質知先對銅絲進行加熱，目的是使銅絲和裝置內的氧氣反應，實驗時反復推拉注射器活塞的作用是徹底消耗掉裝置內的氧氣，據反應物、生成物、反應條件可寫出方程式：2Cu+O₂

△   .

2CuO，故答案為：使銅絲和裝置內的氧氣反應，徹底消耗掉裝置內的氧氣，2Cu+O₂

△   .

2CuO．
故答案為：
【收集資料】（1）化學；
（2）原子的重新組合；不變；
（3）①分液漏斗；錐形瓶；生成氧氣；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；二氧化碳；稀鹽酸；石灰石；②碳、氫；氧；
（4）氫、氧；碳；
（5）碳、氫、氧；
【反思與評價】
①水蒸汽，二氧化碳；
②催化；
③使銅絲和裝置內的氧氣反應，徹底消耗掉裝置內的氧氣；2Cu+O₂

△   .

2CuO．

點評：本題主要考查物質的性質和元素組成等方面的知識，解答時要理解如何設計實驗、分析實驗，并且能夠對實驗結論有一個正確的理解．