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3. 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________________，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:
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】
(3)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是______________________________。
(4)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，蔗糖中氧元素质量是氢元素质量的8倍，导致出现这种情况的原因是________________________。
【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________________，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:
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】
(3)方案二中，先通入一会儿氮气的原因是______________________________。
(4)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，蔗糖中氧元素质量是氢元素质量的8倍，导致出现这种情况的原因是________________________。
答案
蔗糖燃烧中有氧气参加反应
(1)小烧杯(或玻璃导管)中有水珠
(2)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
$Ca(OH)_{2}+CO_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O$
或$C+O_{2}\xlongequal {\triangle }CO_{2}$
(3)排尽硬质玻璃管中的空气，防止影响实验结果
(4)氧的相对原子质量比氢大
(1)小烧杯(或玻璃导管)中有水珠
(2)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
$Ca(OH)_{2}+CO_{2}=CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O$
或$C+O_{2}\xlongequal {\triangle }CO_{2}$
(3)排尽硬质玻璃管中的空气，防止影响实验结果
(4)氧的相对原子质量比氢大
