Question

4．葡萄糖是生命體所需能量的主要來源．
【提出問題】葡萄糖的燃燒產物是CO₂和H₂O，由此能否證明葡萄糖是只由碳元素和氫元素組成的有機物？
【實驗設計】為了確定葡萄糖的元素組成，某小組設計了如圖實驗（其中濃硫酸、無水CaCl₂均為常用干燥劑，部分固定裝置省略）．

（1）裝置B中濃硫酸的作用是吸收從A中溢出的水蒸氣．
（2）裝置C處氧化銅的作用是將葡萄糖不完全燃燒產生的少量CO氧化成CO₂，保證葡萄糖中的碳都轉化為CO₂．
【方案評價】
（1）用充有空氣的儲氣球代替裝置A，是否更有利于實驗的進行？原因是否；空氣中的CO₂會干擾實驗結果的測定．
【數據處理】下表是同學們填寫的實驗報告，請你幫助完成．

實驗事實	數據分析及結論
1.8g葡萄糖完全燃燒，得到2.64g CO2和1.08g H2O	根據數據分析可得出結論： 葡萄糖中含有C、H、O元素．

【討論交流】
從定量實驗的角度看，為了盡量減少誤差：，該實驗是否可進一步改進？請簡要寫出一個改進意見：
將F換成裝有NaOH的干燥管，同時吸收空氣中的CO₂和H₂O，減少實驗誤差．

Answer 1

分析 【實驗設計】（1）根據濃硫酸的吸水性回答．
（2）根據一氧化碳能與氧化銅反應，可被氧化成二氧化碳的性質回答．
【方案評價】根據空氣中也含有二氧化碳回答．
【數據處理】根據質量守恒定律，由葡萄糖的質量和生成物的總質量求出參加反應的氧氣的質量，再根據二氧化碳和水中的氧元素的質量求出總氧元素的質量，并把它與氧氣的質量對比，看葡萄糖中是否含有氧元素．
【討論交流】從定量實驗的角度看，要防止其它物質進入E裝置，致使二氧化碳的質量不準或氫氧化鈉固體不能充分吸收二氧化碳．

解答 解：【實驗設計】（1）由A處生成的氧氣中含有水蒸氣，濃硫酸有吸水性，可以吸收從A中溢出的水蒸氣，以便進行后續實驗．
（2）本實驗需測定葡萄糖中碳元素的質量，原理是根據氫氧化鈉吸收的二氧化碳的質量求碳元素的質量，葡萄糖燃燒時可能也產生一氧化碳，為了測定精確，要將葡萄糖不完全燃燒產生的少量CO氧化成CO₂，氧化銅通過與一氧化碳反應能保證葡萄糖中的碳都轉化為CO₂．
【方案評價】（1）空氣中也含有二氧化碳，會影響葡萄糖燃燒生成的二氧化碳質量的測定．
【數據處理】而2.64gCO₂中碳的質量為2.64g×$\frac{12}{44}$×100%=0.72g，1.08gH₂O中氫的質量為1.08g×$\frac{2}{18}$×100%=0.12g，產物中共有碳氫之和0.72g+0.12g=0.84g．所以，葡萄糖含有C、H、O三種元素．
【討論交流從定量實驗的角度看，為了防止F中的物質進入E干擾二氧化碳的測定，將F換成裝有NaOH的干燥管，同時吸收空氣中的CO₂和H₂O，減少實驗誤差；為了充分吸收燃燒產生的二氧化碳，把氫氧化鈉固體換成溶液．
故答案為：【實驗設計】（1）吸收從A中溢出的水蒸氣；
（2）將葡萄糖不完全燃燒產生的少量CO氧化成CO₂，保證葡萄糖中的碳都轉化為CO₂
【方案評價】否；空氣中的CO₂會干擾實驗結果的測定；
【數據處理】C、H、O；
【討論交流】
將F換成裝有NaOH的干燥管，同時吸收空氣中的CO₂和H₂O，減少實驗誤差．

點評 本題是一道綜合實驗題，主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．