Question

【題目】木糖醇是一種白色粉末狀物質(zhì)，易溶于水，新型甜味劑，目前它已成為蔗糖和葡萄糖的替代品。木糖醇口香糖正在取代蔗糖口香糖，而且它很受消費(fèi)者的喜歡。

（生活化學(xué)）人體口腔中唾液正常pH為6.6~7.1，若酸性增強(qiáng)不利于牙齒健康。木糖醇與蔗糖在口細(xì)菌作用下pH的變化如圖。

在口腔細(xì)菌的作用下，木糖醇分解產(chǎn)物的酸性比蔗糖分解產(chǎn)物的酸性更__________（填“強(qiáng)”或“弱”），所以咀嚼木糖醇口香糖更有助于防止齲齒。

（提出問題）木糖醇是由什么元素組成？

（提供資料）堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣，能夠用來吸收水蒸汽和二氧化碳。

（實(shí)驗(yàn)探究）（1）取適量的木糖醇放在酒精燈火焰上灼燒，然后將一只干而冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，證明___________。

（2）___________，證明木糖醇的組成中一定含有碳元素。

（交流討論）（3）大家認(rèn)為上面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，原因是_____。有權(quán)威實(shí)驗(yàn)證明：木糖醇充分燃燒后的產(chǎn)物只有水和二氧化碳，由此確定其組成元素中一定含有_____。

（繼續(xù)探究）為進(jìn)一步確定木糖醇中是否含有氧元素，取樣探究如下圖（反應(yīng)皆完全）。

（4）實(shí)驗(yàn)前先通一會(huì)兒氮?dú)獾哪康氖?/span>____________。

（5）上圖中標(biāo)號(hào)①所示的儀器名稱為__________。

（6）裝置A中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式為___________。

（7）實(shí)驗(yàn)是將6.08g木糖醇樣品放入C裝置中使之充分燃燒，待反應(yīng)物消失后繼續(xù)通入氮?dú)庵敝潦覝�，稱量發(fā)現(xiàn)D裝置增重4.32g,E裝置增重8.8g計(jì)算樣品中的氧元素質(zhì)量為__，木糖醇化學(xué)式為_________；E裝置中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式為_______，反應(yīng)生成鹽的質(zhì)量為_______。

（8）若無F裝置，會(huì)導(dǎo)致氧元計(jì)算結(jié)果____（填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】弱 木糖醇中含有氫元素 用蘸有澄清石灰水的燒杯罩在灼燒的木糖醇的火焰上方，石灰水變渾濁 酒精燃燒也可以生成二氧化碳和水 碳元素和氫元素 排除裝置中的空氣 分液漏斗 3.2g 5.78g 偏小

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉和水，若無F裝置，空氣中的二氧化碳會(huì)進(jìn)入E裝置，碳元素的質(zhì)量偏大，會(huì)導(dǎo)致氧元計(jì)算結(jié)偏小。

[生活化學(xué)] pH小于7，顯酸性，pH值越小，酸性越強(qiáng)，由圖像可知，在口腔細(xì)菌的作用下，木糖醇分解產(chǎn)物的酸性比蔗糖分解產(chǎn)物的酸性更弱，所以咀嚼木糖醇口香糖更有助于防止齲齒。

[實(shí)驗(yàn)探究]（1）由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，取適量的木糖醇放在酒精燈火焰上灼燒，然后將一只干而冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，水是由氫元素和氧元素組成的，由于空氣中在酒精燈上點(diǎn)燃，不能確定是否含有氧元素，證明木糖醇中含有氫元素。

（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故用蘸有澄清石灰水的燒杯罩在灼燒的木糖醇的火焰上方，石灰水變渾濁，證明木糖醇的組成中一定含有碳元素。

[交流討論]（3）木糖醇是放在酒精燈上灼燒，酒精燃燒也可以生成二氧化碳和水，故大家認(rèn)為上面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，原因是酒精燃燒也可以生成二氧化碳和水。有權(quán)威實(shí)驗(yàn)證明：木糖醇充分燃燒后的產(chǎn)物只有水和二氧化碳，由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，故由此確定其組成元素中一定含有碳元素和氫元素。

[繼續(xù)探究]

（4）裝置中含有空氣，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故實(shí)驗(yàn)前先通一會(huì)兒氮?dú)獾哪康氖桥懦�裝置中的空氣。

（5）上圖中標(biāo)號(hào)①所示的儀器名稱為分液漏斗。

（6）裝置A中發(fā)生反應(yīng)是過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（7）D裝置增重4.32g，說明生成水的質(zhì)量為4.32g，E裝置增重8.8g，說明生成的二氧化碳的質(zhì)量為8.8g，則碳元素的質(zhì)量為，氫元素的質(zhì)量為，樣品中的氧元素質(zhì)量為。木糖醇中碳、氫、氧的原子個(gè)數(shù)之比為，則木糖醇化學(xué)式為。E裝置中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

設(shè)反應(yīng)生成鹽的質(zhì)量為x

故反應(yīng)生成鹽的質(zhì)量為5.78g。

（8）若無F裝置，空氣中的二氧化碳會(huì)進(jìn)入E裝置，碳元素的質(zhì)量偏大，會(huì)導(dǎo)致氧元素計(jì)算結(jié)果偏小。