Question

探究蔗糖的组成元素
【提出问题】糖果是我们日常生活中经常食用的一种食品，其主要成分是蔗糖．你是否想过蔗糖是由哪些元素组成的呢？
【猜想】生活中，我们偶尔会看到蔗糖在锅里加热时间过长会变成黑色，因此，小明猜测蔗糖中含有碳元素，可能还含有其它元素．
【查阅资料】小明、小强在图书馆查阅了有关资料得知：
（1）蔗糖可以燃烧，受热可以发生分解．这属于蔗糖的

 

性质（填“物理”或“化学”）；
（2）从微粒的角度看，化学反应的本质是

 

．在化学反应的前后，元素的种类

 

（填“变多”、“变少”或“不变”）．
【设计并进行实验】小明和小强分别设计了如下方案并进行实验探究．

（3）小明用如（图1）的装置进行实验（夹持和支撑装置略去）．
①指出装置a中甲、乙两种仪器的名称：甲

 

；乙

 

．该装置的作用是

 

； 其中发生反应的化学方程式为

 

．在实验室中还可以用a装置制取的另一种气体是

 

，制取该气体时，在甲仪器中加入

 

，在乙仪器中加入

 

（填试剂名称）．
②小明实验时，先打开甲仪器的活栓，使产生的气体通入玻璃管，排尽其中的空气，然后加热蔗糖使之燃烧后，观察到玻璃管右端口部有水珠产生，c中的石灰水变浑浊．据此小明得出蔗糖中一定含有

 

元素，不能确定是否含有的元素是

 

．
（4）小强用如（图2）的装置进行实验（夹持和支撑装置略去）．
实验时，先用酒精灯在玻璃管放铜丝处加热，同时不断反复推拉注射器活塞，使之充分反应后，再将酒精灯移至蔗糖处进行加热．观察到的实验现象是：玻璃管中蔗糖处留下黑色的固体，内壁有水珠．据此小强得出蔗糖中一定含有

 

元素，但由于无法确定黑色固体的成分，因此他不能确定的一种元素是

 

．
（5）结论：综合小明和小强的实验探究，蔗糖是由

 

元素组成的．
【反思与评价】实验探究后，小明和小强对各自的探究过程进行了交流．请你参与他们的讨论．
（6）①小明实验时，首先排尽玻璃管中的空气的目的是防止空气中的

 

和

 

对实验的干扰；
②在加热蔗糖时，小明发现蔗糖不易发生燃烧，他在蔗糖中掺入少量香烟的烟灰，加热后很易发生燃烧（已知烟灰在反应前后质量和化学性质没有发生变化）．烟灰在该反应中可能起到

 

作用．
③小强实验时，先对铜丝进行加热，目的是

 

，实验时反复推拉注射器活塞的作用是

 

，反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,气体的干燥（除水）,实验室制取氧气的反应原理,催化剂的特点与催化作用,化学性质与物理性质的差别及应用,化学反应的实质,质量守恒定律及其应用

专题：科学探究

分析：【查阅资料】（1）根据物质的化学性质的概念进行判断；
（2）根据化学变化的本质：原子的重新组合进行解答，根据质量守恒定律进行解答；
【设计并进行实验】（3）①据氧气、二氧化碳的实验室制法来回答；②据质量守恒定律来判断；
（4）（5）据据质量守恒定律来判断；
【反思与评价】①据空气的成分来回答；
②据催化剂的概念回答；
③据铜在加热的条件下能与氧气反应的化学性质来回答．

解答：解：【收集资料】
（1）根据物质的化学性质包括可燃性，可知有机化合物一般可以燃烧，属于化学性质；故答案为：化学；
（2）原子是化学变化中的最小粒子；化学反应的本质是：原子的重新组合；根据质量守恒定律，在化学反应前后，元素的种类不变；故答案为：原子的重新组合；不变；
（3）①据常用仪器的名称知甲为分液漏斗，乙为锥形瓶，该装置的作用是生成氧气，反应的方程式为：
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，据二氧化碳的实验室制法知a装置还可用来制取二氧化碳，制取该气体时，在甲仪器中加入稀盐酸，在乙仪器中加入石灰石，故答案为：分液漏斗；锥形瓶；生成氧气；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；二氧化碳；稀盐酸；石灰石；
②反应物为氧气与蔗糖，观察到玻璃管右端口部有水珠产生，c中的石灰水变浑浊，说明生成物为水与二氧化碳，据质量守恒定律可得出蔗糖中一定含有碳、氢元素，因反应物中含有氧元素，故不能确定蔗糖中含有氧元素，故答案为碳、氢、氧；
（4）因铜丝加热已将试管内的氧气反应掉，蔗糖加热后，内壁有水珠，据质量守恒定律可得出蔗糖中一定含有氢、氧元素，无法确定黑色固体的成分，因此他不能确定的一种元素是碳，故答案为：氢、氧；碳；
（5）结论：综合小明和小强的实验探究，蔗糖是由碳、氢、氧元素组成的；
【反思与评价】
（6）①因空气中含有二氧化碳、水蒸气，故首先排尽玻璃管中的空气的目的是防止空气中的二氧化碳、水蒸气对实验的干扰，故答案为水蒸汽，二氧化碳；
②烟灰在反应前后质量和化学性质没有发生变化，据催化剂的概念知烟灰在该反应中可能起到催化作用，故填催化；
③据铜在加热的条件下能与氧气反应的化学性质知先对铜丝进行加热，目的是使铜丝和装置内的氧气反应，实验时反复推拉注射器活塞的作用是彻底消耗掉装置内的氧气，据反应物、生成物、反应条件可写出方程式：2Cu+O₂

△   .

2CuO，故答案为：使铜丝和装置内的氧气反应，彻底消耗掉装置内的氧气，2Cu+O₂

△   .

2CuO．
故答案为：
【收集资料】（1）化学；
（2）原子的重新组合；不变；
（3）①分液漏斗；锥形瓶；生成氧气；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；二氧化碳；稀盐酸；石灰石；②碳、氢；氧；
（4）氢、氧；碳；
（5）碳、氢、氧；
【反思与评价】
①水蒸汽，二氧化碳；
②催化；
③使铜丝和装置内的氧气反应，彻底消耗掉装置内的氧气；2Cu+O₂

△   .

2CuO．

点评：本题主要考查物质的性质和元素组成等方面的知识，解答时要理解如何设计实验、分析实验，并且能够对实验结论有一个正确的理解．