Question

【題目】如圖“黑面包”實(shí)驗(yàn)中，蔗糖（C12H22O11）變黑，體積膨脹，變成疏松的炭，放出有刺激性氣味的氣體。

（提出問題）改變糖的種類、濃硫酸的體積、水的滴數(shù)和溫度是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果呢？

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）分別取5g糖粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)前2 min的現(xiàn)象對(duì)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行評(píng)分，記錄如下：

表1　實(shí)驗(yàn)記錄

實(shí)驗(yàn)	糖	濃硫酸體積/mL	水的滴數(shù)	溫度/℃	效果得分
1	蔗糖	4	5	22	65
2	蔗糖	5	10	30	81
3	蔗糖	6	15	50	93
4	冰糖	4	10	50	91
5	冰糖	5	15	22	88
6	冰糖	a	5	30	75
7	葡萄糖	4	15	30	0
8	葡萄糖	5	5	50	0
9	葡萄糖	6	10	22	0

（處理數(shù)據(jù)）分析表1，計(jì)算效果得分均值，結(jié)果如下：

表2　效果得分均值

因素	糖			濃硫酸體積/mL			水的滴數(shù)			溫度/℃
	蔗糖	冰糖	葡萄糖	4	5	6	5	10	15	22	30	50
均值	79.7	84.7	0	52.0	56.3	56.0	46.7	57.3	60.3	51.0	52.0	61.3

依據(jù)均值推斷最佳實(shí)驗(yàn)方案，均值越高，效果越好。

（解釋與結(jié)論）

（1）推測(cè)放出的氣體含SO2，從元素守恒角度說明理由_____；

（2）實(shí)驗(yàn)6中，a為_____mL；

（3）根據(jù)表2推斷，“黑面包”實(shí)驗(yàn)最好選擇5 g冰糖、5 mL濃硫酸、_____滴水和50 ℃；

（反思與評(píng)價(jià)）

（4）表2中，22 ℃對(duì)應(yīng)的均值為51.0，計(jì)算該值所依據(jù)的3個(gè)數(shù)據(jù)分別是_____；

（5）綜合分析，使實(shí)驗(yàn)3的效果得分高于實(shí)驗(yàn)4的因素有_____。

Answer 1

【答案】濃硫酸中有硫元素和氧元素，蔗糖中含有氧元素，則生成物中也會(huì)有硫元素和氧元素 6 15 65、88、0 濃硫酸的體積和水的滴數(shù)

【解析】

（1）推測(cè)放出的氣體含SO2，從元素守恒角度，濃硫酸中有硫元素和氧元素，蔗糖中含有氧元素，則生成物中也會(huì)有硫元素和氧元素，可能生成二氧化硫；

（2）根據(jù)表1，當(dāng)蔗糖、葡萄糖質(zhì)量相同時(shí)，選用的濃硫酸的體積均為4mL，5mL、6mL，所以冰糖選用的濃硫酸的體積應(yīng)為4mL，5mL、6mL，即a為6mL；

（3）均值越高，效果越好，表2中均值最高時(shí)應(yīng)選擇的是5g冰糖，5mL濃硫酸，15滴水和50℃；

（4）表2中22℃對(duì)應(yīng)的均值為51.0，來(lái)自于表1實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)5和實(shí)驗(yàn)9，對(duì)應(yīng)的65，88和0三個(gè)數(shù)據(jù)的均值。

（5）實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4均為50℃，糖的種類不同，從表2看出，蔗糖的效果得分均值小于冰糖：濃硫酸的體積和水的滴數(shù)不同，表2中冰糖比蔗糖的效果好，濃硫酸的體積為6mL比4mL好，水的滴數(shù)為15時(shí)效果最好，故實(shí)驗(yàn)3的效果得分高于實(shí)驗(yàn)4的因素是濃硫酸的體積和水的滴數(shù)。