蔗糖是生活中常見的一種物質(zhì),某興趣小組對(duì)“蔗糖的組成”進(jìn)行了探究。
【作出猜想】小組同學(xué)認(rèn)為綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成葡萄糖和氧氣,葡萄糖進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為蔗糖,故蔗糖中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
方案一:小明將蔗糖在氧氣中燃燒,檢驗(yàn)生成物中有水和二氧化碳,得出結(jié)論“蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的”。
小剛認(rèn)為該方案不合理,只能說明蔗糖中一定含有碳、氫元素,不能確定是否含有氧元素,理由是
由于元素種類在化學(xué)反應(yīng)前后都不發(fā)生變化,生成物中有二氧化碳和水生成,說明反應(yīng)物中也應(yīng)該含有碳、氫、氧元素,而氧氣中含有氧元素,因此該物質(zhì)中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素
由于元素種類在化學(xué)反應(yīng)前后都不發(fā)生變化,生成物中有二氧化碳和水生成,說明反應(yīng)物中也應(yīng)該含有碳、氫、氧元素,而氧氣中含有氧元素,因此該物質(zhì)中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素
。
方案二:小剛用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)開始先通入一會(huì)兒氮?dú)?,然后關(guān)閉彈簧夾,點(diǎn)燃酒精燈給蔗糖加強(qiáng)熱。
(1)觀察到 小燒杯中有水霧出現(xiàn)
小燒杯中有水霧出現(xiàn)
出現(xiàn),說明蔗糖中含有氫元素和氧元素。
(2)觀察到硬質(zhì)玻璃管中殘留有黑色固體,他猜測(cè)該黑色固體是單質(zhì)碳,并繼續(xù)利用如圖所示裝置,另選試劑進(jìn)行了驗(yàn)證單質(zhì)碳的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象如表:
實(shí)驗(yàn)過程 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
小燒杯中放入澄清的石灰水,往硬質(zhì)玻璃管中通入氧氣 小燒杯中放入澄清的石灰水,往硬質(zhì)玻璃管中通入氧氣 ,點(diǎn)燃酒精 |
①硬紙玻璃管中的黑色固體劇烈燃燒,發(fā)出白光;②
澄清的石灰水變渾濁 澄清的石灰水變渾濁 |
寫出上述實(shí)驗(yàn)過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的。
【拓展交流】
(1)方案二中,先通入一會(huì)兒氮?dú)獾脑蚴?
排凈裝置中的空氣,避免對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾
排凈裝置中的空氣,避免對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾
。
(2)查閱資料得知蔗糖的化學(xué)式為C
12H
22O
11,小紅發(fā)現(xiàn):蔗糖分子中氫原子數(shù)目是氧原子數(shù)目的2倍,但是,蔗糖中氧元素質(zhì)量卻是氫元素質(zhì)量的8倍。導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的原因是
氫、氧的相對(duì)原子質(zhì)量不同
氫、氧的相對(duì)原子質(zhì)量不同
。