Question

蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的组成”进行了探究。

（作出猜想）小组同学认为绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖，故蔗糖中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。

（实验验证）

方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成产物中有水和二氧化碳，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。

小刚认为该方案不合理，只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素，不能确定是否含有氧元素，理由是_______________________。

方案二：小刚用下图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。

(1)观察到________________________出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。

(2)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜想该黑色固体是单质碳，并继续利用图示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验，实验过程和现象如下:

实验过程	实验现象
________________，点燃酒精灯	①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光； ②_____________

写出上述实验过程中一个反应的化学方程式：________________________。

（实验结论）蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。

（拓展交流）

(1)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是___________________________________。

(2)查阅资料得知蔗糖的化学式为C₁₂H₂₂O₁₁。小红发现：蔗糖分子中氢原子的数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍，导致出现这种情况的原因是________________________。

Answer

蔗糖燃烧中有氧气参加反应 小烧杯(或玻璃导管)中有水珠 向小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气 澄清石灰水变浑浊 （或） 排净硬质玻璃管中的空气 氧的相对原子质量比氢大

【解析】

实验验证：

方案一：蔗糖燃烧生成了二氧化碳和水，由于蔗糖燃烧中有氧气参与反应，根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变，故蔗糖中一定含有C、H元素，可能含有氧元素，故填：蔗糖燃烧中有氧气参加反应；

方案二：（1）结论为蔗糖中含有氢元素和氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，说明蔗糖燃烧生成了水，故观察到：小烧杯(或玻璃导管)中有水珠；

碳燃烧生成二氧化碳，生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故要验证单质碳，可向小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通氧气，点燃酒精灯。故若观察到硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光，澄清的石灰水变浑浊，证明含有碳，故填：向小烧杯中加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气；澄清石灰水变浑浊；

碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：；

氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；

拓展交流：（1）由于空气中含有氧气，故先通氮气的目的是排尽硬质玻璃管中的空气，防止氧气参与反应，故填：排净硬质玻璃管中的空气；

（2）由于氧的相对原子质量是16，氢的相对原子质量是1，故蔗糖分子中氢原子的数目是氧原子数目的2倍，但是，蔗糖中氧元素质量却是氢元素质量的8倍，故填：氧的相对原子质量比氢大。