Question

某实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验:

[提出猜想]甜叶菊苷由什么元素组成?

[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按如图1实验进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。

[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是______________。 经改进试验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有____________元素 。

[继续探究]为了进一步确定甜叶菊苷的元素组成，进行了如图2所示的实验(假设每步反应均完全进行。其中装置B作用是干燥氧气，装置B中的浓硫酸不与CO₂与O₂反应,装置D的作用是吸收甜叶菊苷燃烧生成的水,装置E的作用是吸收甜叶菊苷生成二氧化碳。)

[数据记录]甜叶菊苷4.02g在C装置中充分燃烧后,D装置增重2.7g, E装置增重8.36g。

[分析讨论]数据分析:4.02g甜叶菊苷中氧元素的质量为______________。组成甜叶菊苷中各元素的原子个数比为___________。

[方案评价]①若没有B装置,对甜叶菊苷中氧元素质量测定结果的影响是___________(填“偏大、偏小或无影响”)。

②用充有空气的储气球代替装置A,是否更有利于实验的进行?_____(填“ 是”或“否”),原因是______________。

③装置E中,CO₂与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水,化学反应方程式为______________。

Answer

酒精中含有碳、氢元素，酒精燃烧也生成二氧化碳和水，影响实验 碳元素和氢元素 1.44g 19:30:9 偏小 否 空气中氧气浓度低，不利于甜叶菊苷的充分反应，且空气中含有少量二氧化碳，影响实验结果 CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O

【解析】

[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是：酒精中含有碳、氢元素，酒精燃烧也生成二氧化碳和水，影响实验； 经改进试验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢2中元素；不能确定是否含有氧元素；

[数据记录]甜叶菊苷4.02g在C装置中充分燃烧后,D装置增重水的质量为2.7g, E装置增重二氧化碳的质量为8.36g。

[分析讨论]2.7g水中含有氢元素质量为=2.7g×，8.36g二氧化碳中碳元素质量为=8.36g×，则氢元素与碳元素质量之和=0.3g+2.28g=2.58g，数据分析:4.02g甜叶菊苷中氧元素的质量为4.02g-2.58g=1.44g；组成甜叶菊苷中碳、氢、氧元素的原子个数比=；

[方案评价]①若没有B装置,则D装置中吸收水的质量偏大，导致氢元素质量偏大，对甜叶菊苷中氧元素质量测定结果的影响是偏小。

②用充有空气的储气球代替装置A,不利于实验的进行,原因是：空气中氧气浓度低，不利于甜叶菊苷的充分反应，且空气中含有少量二氧化碳，影响实验结果；

③装置E中,CO2与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水的化学反应方程式为：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O。