浓硫酸与糖反应具体过程与反应条件如何?
浓硫酸加上部分糖类物质混合,糖类发生分解,成为碳和水
Cm(H2O)n==浓硫酸==mC+nH2O
上述部分糖类,指满足化学式为Cm(H2O)n的糖类,但有的物质不满足这个,也属于糖,如鼠李糖(C6H12O5),脱氧核糖(C5H10O4)等,加浓硫酸后发生其他反应
变黑(脱水性,碳化)
膨胀(有大量气体产生)
有刺激性气体(so2)
反应剧烈,放出大量热(浓硫酸与水混合放热、反应放热)
C12H24O12+24H2SO4=12CO2+24SO2+36H2O
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因为出厂的硫酸本身就是浓的。
蒸发不可取。虽说硫酸是不挥发性酸,但真要蒸发,到后期浓硫酸分解,污染相当严重。通三氧化硫?从哪里获得三氧化硫?
一定要做可以考虑加一种吸水剂后过滤(用耐酸漏斗),吸水剂不可与硫酸反应。
1、蔗糖属碳水化合物,遇到具有脱水性的浓硫酸,会失水炭化变黑;
2、浓硫酸具有强氧化性和脱水性,能将炭氧化为二氧化碳;
3、这两个反应都是放热的,使糖形成多孔膨松的形态,即黑面包的形态。
【实验原理】:浓H2SO4实验发生装置:∆C12H12O11 ==== 12C + 11H2OC + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑+2SO2↑ + H2O性质检验:5SO2 + 2KMnO4 +2H2O ====2MnSO4 + K2SO4 +2H2SO4;CO2 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + H2O
实验设计思路:一、 实验应满足的条件:1. 反应是固体和液体间的反应,且白糖的颗粒较粗,为了让学生看到明显的实验现象应进行研磨。2. 该反应需要提供一定的热量才能引发。3. 生成物中含有SO2等有毒气体,应添加尾气处理装置。二、 教材实验中的不足及改进措施1.教材中的不足之处:①教材中的实验是在敞开体系中进行的,没有考虑到蔗糖被浓硫酸脱水后再与浓硫酸反应会放出二氧化硫等有毒气体。②没有设置对反应生成物的检验,学生不容易察觉到反应的本质。2.改进思路:①实验在封闭体系中进行。②增加尾气处理装置;③增加对反应生成物的检验装置。3.改进措施①将在敞口烧杯中进行的反应改为在带有单孔橡胶塞的锥形瓶中进行。既可以方便搅拌,又便于观察黑面包的高度。②在装置末端增加氢氧化钠溶液作为尾气处理装置。③对生成的二氧化碳和二氧化硫分别进行检验。为了避免SO2对CO2的检验干扰,应先检验SO2,即先用品红溶液检验SO2,并用KMnO4溶液除去SO2,同时为了检验SO2是否完全除去,在KMnO4后再加入品红溶液,若品红未褪色标明SO2已经除尽,再通过澄清石灰水对二氧化碳进行检验。④对褪色后的品红溶液加热以验证SO2的存在时,应添加防倒吸装置。可在锥形瓶和左端品红溶液之间添加用T形管连接的NaOH溶液,在实验进行过程中关闭下方止水夹,打开右端止水夹从而进行产物的检验;当对品红溶液加热时,关闭右端止水夹,打开下端止水夹,既可以防止溶液倒吸,又可以防止继续产生SO2的污染环境。三、 确定实验探究的因素及水平影响因素:该反应是固体和液体间的反应,实验效果受多个因素的影响如蔗糖的粒度、蔗糖和浓硫酸的用量及比例、滴加的水的量。在本次实验中探究的因素及水平如下:
水平 因素 蔗糖的质量/g
V(H2O) V(H2SO4)
1 1 8 10g
2 1.5 9
3 2 10
因素及水平的判断依据:1.黑面包的高度2.品红溶液的褪色情况;3.高锰酸钾溶液的颜色变化情况4.氢氧化钙溶液的浑浊情况。
实验研究方案及实验记录一、 实验简单的操作步骤(用流程图,不用文字);实验装二、 实验装置图;三、 实验方案和实验记录(用表格);实验方案:在实验中固定蔗糖的用量为10g,第一个品红的用量(V品红:V水=1:4),高锰酸钾的用量(V高锰酸钾:V水=1:4),第二个品红的用量(V品红:V水=1:6),改变浓硫酸的体积和水的体积,通过简单比较法探究本实验的最佳水平。其中,第一个品红褪色,加热后又恢复,说明产物里面含二氧化硫,高锰酸钾和二氧化硫反应后颜色变浅,第二个品红不褪色,说明二氧化硫已经被完全除净,澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。实验记录:
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红(左) 加热后 KMnO4 品红(右) 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1 8 3.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 1.5 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 2 3.8 褪色 变红 褪色 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知,当浓硫酸的体积为8ml时,加入1.5ml的水,黑面包的高度最高。虽然高锰酸钾的颜色褪去,变成了无色,但是右端的品红溶液颜色并没有发生变化,证明高锰酸钾已经将SO2去除干净,所以并不会干扰二氧化碳的检验,那么通过澄清石灰水变浑浊可以得出生成物中含有二氧化碳的结论。在接下来的实验中固定水的体积为1.5ml,改变浓硫酸的用量,继续进行探究。
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红(左) 加热后 KMnO4 品红(右) 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1.5 8 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 9 5.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 10 4.0 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知,当水的体积为1.5ml时,加入9ml的浓硫酸,黑面包的高度最高。同时左边品红的颜色褪去,加热后恢复,证明产物中含有SO2,高锰酸钾的颜色变浅,右边品红颜色无变化,证明SO2已经被去除干净;澄清石灰水变浑浊证明了产物中含有CO2。实验结论:本实验的最佳因素及水平是:当蔗糖的量为10g时,加入1.5ml水,9ml的浓硫酸黑面包的高度最高,现象最明显。四、 实验注意事项:1.实验过程中要安全使用浓硫酸,防止浓硫酸烫伤皮肤和烫坏实验台面。2.搅拌用的玻璃棒要放到固定位置,不能随意放在桌上,防止烫伤皮肤和烫坏实验台面。3.实验过程中要防止溶液的倒吸现象。4.做完一组实验后应彻底清洗具支试管,防止残留的SO2及可能产生的酸雾影响后续实验的观察。5.防止生成的二氧化硫逸出污染环境。6.实验后的废物要回收到指定地点。
参考文献:[1]卢一卉﹒化学实验教学研究 [M]﹒北京:科学出版社,2015:120-123.[2]王红娜,张洪俊,张庆民.2008.二氧化硫漂白性实验及黑面包实验的改进.教学仪器及实验,24(1):29-30﹒
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蔗糖和浓硫酸的反应
实验目的:1. 通过对蔗糖与浓硫酸反应的实验装置的改进和实验条件的优化,进一步提高实验装置的设计和实验条件优化的能力。2. 完成对蔗糖与浓硫酸反应实验装置的改进和实验条件的优化。3. 增强绿色化学的实验意识,养成爱护环境、节约资源的习惯。 实验教学目标:知识与技能:1.加深学生对浓硫酸的脱水性的理解。2.通过观察实验现象,明白“黑面包”实验的本质。过程与方法:1.学会验证物质性质的基本实验方法。2.锻炼学生对实验现象的归纳总结能力。情感态度与价值观:激发学生学习化学的兴趣,增强学生的绿色环保意识
【实验原理】:浓H2SO4实验发生装置:∆C12H12O11 ==== 12C + 11H2OC + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑+2SO2↑ + H2O性质检验:5SO2 + 2KMnO4 +2H2O ====2MnSO4 + K2SO4 +2H2SO4;CO2 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + H2O
实验设计思路:一、 实验应满足的条件:1. 反应是固体和液体间的反应,且白糖的颗粒较粗,为了让学生看到明显的实验现象应进行研磨。2. 该反应需要提供一定的热量才能引发。3. 生成物中含有SO2等有毒气体,应添加尾气处理装置。二、 教材实验中的不足及改进措施1.教材中的不足之处:①教材中的实验是在敞开体系中进行的,没有考虑到蔗糖被浓硫酸脱水后再与浓硫酸反应会放出二氧化硫等有毒气体。②没有设置对反应生成物的检验,学生不容易察觉到反应的本质。2.改进思路:①实验在封闭体系中进行。②增加尾气处理装置;③增加对反应生成物的检验装置。3.改进措施①将在敞口烧杯中进行的反应改为在带有单孔橡胶塞的锥形瓶中进行。既可以方便搅拌,又便于观察黑面包的高度。②在装置末端增加氢氧化钠溶液作为尾气处理装置。③对生成的二氧化碳和二氧化硫分别进行检验。为了避免SO2对CO2的检验干扰,应先检验SO2,即先用品红溶液检验SO2,并用KMnO4溶液除去SO2,同时为了检验SO2是否完全除去,在KMnO4后再加入品红溶液,若品红未褪色标明SO2已经除尽,再通过澄清石灰水对二氧化碳进行检验。④对褪色后的品红溶液加热以验证SO2的存在时,应添加防倒吸装置。可在锥形瓶和左端品红溶液之间添加用T形管连接的NaOH溶液,在实验进行过程中关闭下方止水夹,打开右端止水夹从而进行产物的检验;当对品红溶液加热时,关闭右端止水夹,打开下端止水夹,既可以防止溶液倒吸,又可以防止继续产生SO2的污染环境。三、 确定实验探究的因素及水平影响因素:该反应是固体和液体间的反应,实验效果受多个因素的影响如蔗糖的粒度、蔗糖和浓硫酸的用量及比例、滴加的水的量。在本次实验中探究的因素及水平如下:
水平 因素 蔗糖的质量/g
V(H2O) V(H2SO4)
1 1 8 10g
2 1.5 9
3 2 10
因素及水平的判断依据:1.黑面包的高度2.品红溶液的褪色情况;3.高锰酸钾溶液的颜色变化情况4.氢氧化钙溶液的浑浊情况。
实验研究方案及实验记录一、 实验简单的操作步骤(用流程图,不用文字);实验装二、 实验装置图;三、 实验方案和实验记录(用表格);实验方案:在实验中固定蔗糖的用量为10g,第一个品红的用量(V品红:V水=1:4),高锰酸钾的用量(V高锰酸钾:V水=1:4),第二个品红的用量(V品红:V水=1:6),改变浓硫酸的体积和水的体积,通过简单比较法探究本实验的最佳水平。其中,第一个品红褪色,加热后又恢复,说明产物里面含二氧化硫,高锰酸钾和二氧化硫反应后颜色变浅,第二个品红不褪色,说明二氧化硫已经被完全除净,澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。实验记录:
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红(左) 加热后 KMnO4 品红(右) 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1 8 3.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 1.5 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 2 3.8 褪色 变红 褪色 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知,当浓硫酸的体积为8ml时,加入1.5ml的水,黑面包的高度最高。虽然高锰酸钾的颜色褪去,变成了无色,但是右端的品红溶液颜色并没有发生变化,证明高锰酸钾已经将SO2去除干净,所以并不会干扰二氧化碳的检验,那么通过澄清石灰水变浑浊可以得出生成物中含有二氧化碳的结论。在接下来的实验中固定水的体积为1.5ml,改变浓硫酸的用量,继续进行探究。
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红(左) 加热后 KMnO4 品红(右) 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1.5 8 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 9 5.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 10 4.0 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知,当水的体积为1.5ml时,加入9ml的浓硫酸,黑面包的高度最高。同时左边品红的颜色褪去,加热后恢复,证明产物中含有SO2,高锰酸钾的颜色变浅,右边品红颜色无变化,证明SO2已经被去除干净;澄清石灰水变浑浊证明了产物中含有CO2。实验结论:本实验的最佳因素及水平是:当蔗糖的量为10g时,加入1.5ml水,9ml的浓硫酸黑面包的高度最高,现象最明显。四、 实验注意事项:1.实验过程中要安全使用浓硫酸,防止浓硫酸烫伤皮肤和烫坏实验台面。2.搅拌用的玻璃棒要放到固定位置,不能随意放在桌上,防止烫伤皮肤和烫坏实验台面。3.实验过程中要防止溶液的倒吸现象。4.做完一组实验后应彻底清洗具支试管,防止残留的SO2及可能产生的酸雾影响后续实验的观察。5.防止生成的二氧化硫逸出污染环境。6.实验后的废物要回收到指定地点。
参考文献:[1]卢一卉﹒化学实验教学研究 [M]﹒北京:科学出版社,2015:120-123.[2]王红娜,张洪俊,张庆民.2008.二氧化硫漂白性实验及黑面包实验的改进.教学仪器及实验,24(1):29-30﹒
c12h22o11=浓h2so4=12c+11h2o
2、另外,由于浓硫酸有强氧化性,还可能跟生成的碳反应:
2h2so4+c=△=co2↑+2so2↑+2h2o
3、蔗糖单独不和稀硫酸反应,与浓硫酸混合后接触稀硫酸也只是蔗糖与浓硫酸(混合溶液)反应
1.吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸
具有吸水性.
⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质.
⑵浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量
的热:h2so4
+
nh2o
==
h2so4·nh2o,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性
质.
⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如cuso4·
5h2o、na2co3·10h2o)中的水.
2.脱水性
⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强.
⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分
子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子.
⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有
机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化).
浓硫酸
如c12h22o11————>12c
+
11h2o
1、工艺不同
根据制糖工艺的不同,白砂糖可分为硫化糖和碳化糖。
2、用途不同
碳化糖主要用于饮料,医药行业。碳化糖保质期较长,质量较好,价格相对昂贵。目前我国绝大部分糖厂生产的是硫化糖,主要提供给食品厂家和居民日常生活消费。
3、生产方式不同
硫化糖指采用亚硫酸法加工生产的机制糖,主要提供给食品厂家和居民日常生活消费。碳化糖指采用碳酸法加工生产的机制糖。
扩展资料:
碳化糖的分类和品级:用碳酸法工艺生产的食糖主要有以甜菜为原料的绵白糖、白砂糖和以甘蔗为原料的绵白糖、白砂糖。其中,绵白糖可分为精制、优级、一级三个等级;白砂糖可分为精制、优级、一级、二级四个等级。
甘蔗制糖技术是以甘蔗为原料,经过提汁、清净等多重工序制成白砂糖等产品的过程,即为甘蔗制糖工艺。甘蔗特性、蔗汁的化学成分及性质,对制糖工艺影响甚大,是选择生产方法及工艺条件的主要依据。
在制糖厂制糖过程中,首先需要对甘蔗进行压榨,提取蔗汁。由于蔗汁中含有较多杂质,所以工作人员必须要采取一些澄清方法对蔗汁进行处理,这样才能够保证下一步工序的正常进行,才能保证生产的砂糖的质量。
参考资料:百度百科—硫化糖