Question

【題目】木糖醇是一種白色粉末狀固體，易溶于水，新型甜味劑，目前木塘醇口香糖正在取代蔗糖口香糖，是蔗糖和葡萄糖替代品。

探究一：人們食用含糖量較高的物質會在口腔中細菌作用下產生酸性物質，腐蝕牙齒，形成齲齒。由圖1判斷食用_____（填“蔗糖”或“木塘醇”）能有效的防止齲齒。

探究二：[提出猜想]木糖醇由什么元素組成?

[進行實驗]小晴取適量的木糖醇按如圖2進行操作：

操作	現象	結論
①把木糖醇灼燒，將一干冷的燒杯罩在火焰上方	燒杯內壁有水霧	木糖醇中含有氫元素
②將_____罩在灼燒的木糖醇的火焰上方	_____。	木糖醇中含有碳元素

[討論交流]其他同學認為小睛的實驗設計不嚴謹，原因是_____。

經改進實驗后，檢驗到木糖醇在氧氣中充分燃燒的產物只有二氧化碳和水，由此確定木糖醇中一定含有_____元素。

[繼續探究]為進步確定其元素組成。利用如圖3進行實驗。（已知：裝置中C中的氧化銅能確保木糖醇中的碳元素完全轉化為二氧化碳；氫氧化鈉固體可吸收水蒸氣和二氧化碳）

（1）實驗前要通一會兒氮氣，目的是_____。

（2）A裝置中發生反應的化學方程式為_____。

[數據記錄]6.08 g木糖醇在C裝置中充分燃燒后，D裝置增重4.32 g，E裝置增重8.8 g。（產物被完全吸收）

[分析與討論]數據6.08g木塘醇中氧元素的質量為_____g，由此可以確定木糖醇是由碳、氫、氧元素組成。

[反思評價]若沒有F裝置，對氧元素質量測定結果的影響是_____。（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】木糖醇 蘸有澄清石灰水的燒杯 石灰水變渾濁 酒精燃燒也生成水和二氧化碳 碳、氫 排除裝置中的空氣 3.2 偏小

【解析】

探究一：

pH值小于7時顯酸性，數值越小酸性越強，由圖1可知，木糖醇的酸性比蔗糖的酸性弱，含糖量較高的物質會在口腔中細菌作用下產生酸性物質，腐蝕牙齒，形成齲齒，所以酸性弱的物質能有效的防止齲齒，故填寫：木糖醇；

探究二：

由表可知，操作②的結論是：木糖醇中含有碳元素，檢驗碳元素的方法為：使被檢測物燃燒，火焰上方罩蘸有澄清石灰水的燒杯，觀察石灰水是否渾濁，故填寫：蘸有澄清石灰水的燒杯；

觀察到的現象是：澄清石灰水變渾濁，故填寫：石灰水變渾濁；

[討論交流]

由圖2可知，木糖醇在燃燒匙中燃燒需要酒精燈里酒精燃燒提供熱量，酒精燈燃燒同樣產生水和二氧化碳，會干擾木糖醇產物的檢驗，因此，其他同學認為小睛的實驗設計不嚴謹，原因是：酒精燃燒也生成水和二氧化碳，故填寫：酒精燃燒也生成水和二氧化碳；

根據質量守恒定律的實質：化學反應前后，元素種類不變的原則可知，木糖醇在氧氣中充分燃燒的產物只有二氧化碳和水，氧氣中只含有氧元素，二氧化碳中的碳元素是木糖醇提供的，水中的氫元素也是木糖醇提供的，它們中共同含有的氧元素是否由木糖醇提供不能確定，由此得出，木糖醇中一定含有碳、氫元素，故填寫：碳、氫；

[繼續探究]

(1)實驗前要通一會兒氮氣，目的是排除裝置中的空氣，故填寫：排除裝置中的空氣；

(2)A裝置中是過氧化氫溶液和二氧化錳混合，會生成氧氣和水，故填寫： ；

[數據記錄]

由圖3可知，D裝置裝有濃硫酸，濃硫酸是吸收水分的，而D裝置中吸收的水中的氫元素，是木糖醇提供的，D裝置增重4.32 g，即吸收水的質量為4.32 g，水中含有氫元素的質量為：4.32g×=0.48g，E裝置裝有氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉可以吸收二氧化碳，而E裝置中吸收的二氧化碳中的碳元素，是木糖醇提供的，E裝置增重8.8 g，即吸收二氧化碳的質量為8.8g，二氧化碳中含有碳元素的質量為：8.8g×=2.4g，碳、氫元素的質量和為：2.4g+0.48g=2.88g<6.08g，因此，木塘醇中含有氧元素，氧元素的質量為：6.08g-2.88g=3.2g，故填寫：3.2；

[反思評價]

沒有F裝置，空氣中的二氧化碳會進入E裝置中，碳元素的質量偏大，所以對氧元素質量測定結果的影響是偏小。故填寫：偏小。