Question

【題目】研究物質(zhì)的組成有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)。體驗(yàn)化學(xué)研究的歷程是研究物質(zhì)組成的重要方式。

（一）定性研究水的組成

某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)們想親自感受科學(xué)家的探究歷程，他們選擇了“水的組成粗略測(cè)定”為研究?jī)?nèi)容。

（查閱資料）

①水難導(dǎo)電，在水中可加入少量氫氧化鈉可以增強(qiáng)導(dǎo)電性。

②測(cè)定水的組成作出重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家是_________。選填“門(mén)捷列夫”、“拉瓦錫”、“張青蓮”）

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。

（實(shí)驗(yàn)分析）兩個(gè)電極附近產(chǎn)生很多氣泡，a管內(nèi)氣泡產(chǎn)生較b管快，小組成員用燃著的木條分別在兩個(gè)玻璃尖嘴導(dǎo)管口檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，觀察到：放在b端管口燃著的木條______。分析得出：水通電的化學(xué)方程式為_______，進(jìn)而推出水是由____組成的。

（交流反思）電解水實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比約為2:1，但我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)氫氣和氧氣的體積比大于2:1，你覺(jué)得出現(xiàn)這種情況的原因可能是_______

A.氧氣比氫氣更易溶于水 B.電解過(guò)程中加入了氫氧化鈉

C.a、b兩管存在液面差 D.b管處活塞有輕微漏氣現(xiàn)象

（二）定量研究蔗糖的組成

小丁同學(xué)在廚房里發(fā)現(xiàn)了一袋蔗糖，他想了解蔗糖的組成，于是進(jìn)行了如下探究：

（查閱資料）

①綠色植物吸收空氣中的CO2和H2O先合成葡萄糖，再將葡萄糖轉(zhuǎn)化為蔗糖。

②蔗糖不易燃燒，摻入少量煙灰后，就能直接點(diǎn)燃（煙灰不能燃燒）。煙灰可能的作用為___________。

（做出猜想）蔗糖可能是由碳、氫、氧三種元素組成。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)1：點(diǎn)燃蔗糖與煙灰混合物，在火焰上方罩一個(gè)干冷燒杯，燒杯內(nèi)壁有水霧，則蔗糖含有_____元素。

實(shí)驗(yàn)2：取下燒杯迅速加入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，則蔗糖含有_______元素。

實(shí)驗(yàn)3：隔絕空氣高溫加熱蔗糖，容器內(nèi)壁也出現(xiàn)水霧，則蔗糖還含有______元素。

（計(jì)算驗(yàn)證）

已知：化學(xué)變化中，分子的種類(lèi)發(fā)生改變，而原子的種類(lèi)、個(gè)數(shù)和質(zhì)量都不發(fā)生改變�，F(xiàn)稱(chēng)取34.2g蔗糖，加入少量煙灰點(diǎn)燃，測(cè)得生成52.8 g CO2和19.8g H2O。則34.2g蔗糖中碳元素的質(zhì)量是_______g。通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算，他判斷蔗糖的化學(xué)式為_______（選填字母）。

A．C6H5NO2 B．C6H12O6 C．C12H22O11

Answer 1

【答案】拉瓦錫 燃燒更旺 2H2O2H2↑+O2↑ 氫元素和氧元素 AD 催化作用 氫 碳 氧 14.4 C

【解析】

（1）拉瓦錫對(duì)測(cè)定水的組成做出重大貢獻(xiàn)，并給出了氫與氧的命名，故選拉瓦錫；

（2）由圖可知，b管內(nèi)生成的氣體為氧氣，具有助燃性，使燃著的木條燃燒更旺，故填燃燒更旺；

（3）水通電后生成氫氣和氧氣，故化學(xué)方程式寫(xiě)為：2H2O2H2↑ + O2↑；

（4）氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，所以水是由氫元素與氧元素組成的，故填氫元素和氧元素；

（5）A、氧氣比氫氣更易溶于水，收集的氧氣少于生成的氧氣體積，導(dǎo)致氫氣和氧氣的體積比大于2:1 ，選項(xiàng)正確；B、電解過(guò)程中加入了氫氧化鈉只增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，不影響生成氣體的體積比，選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、a、b兩管存在液面差與氫氣和氧氣的體積比無(wú)關(guān)，選項(xiàng)錯(cuò)誤； D、b管處活塞有輕微漏氣現(xiàn)象使液面上升，導(dǎo)致氫氣和氧氣的體積比大于2:1 ，選項(xiàng)正確，故選AD；

（6）蔗糖不易燃燒，摻入少量煙灰后，就能直接被點(diǎn)燃燃燒，且煙灰不能燃燒，說(shuō)明煙灰能加快蔗糖燃燒的速率，作催化劑，起催化作用，故填催化作用；

（7）蔗糖在空氣中燃燒后生成水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律說(shuō)明蔗糖中含有氫元素，故填氫；

（8）蔗糖在空氣中燃燒生成使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳?xì)怏w，說(shuō)明蔗糖中含有碳元素，故填碳；

（9）隔絕空氣高溫加熱蔗糖，反應(yīng)中沒(méi)有氧氣參與反應(yīng)，容器內(nèi)壁也出現(xiàn)水霧說(shuō)明蔗糖中還含有氧元素，故填氧；

（10）碳元素的質(zhì)量為52.8g× ×100％ = 14.4g，故填14.4；

（11）解：蔗糖中氫元素的質(zhì)量為19.8g× ×100％ = 2.2g

氧元素的質(zhì)量為34.2g－14.4g－2.2g=17.6g

蔗糖中碳、氫、氧三元素的原子個(gè)數(shù)比為 :: = 12:22:11，所以蔗糖的化學(xué)式為C12H22O11，故選C。