第四章 生命之源-水（选拔卷）（解析版）

第四章生命之源——水选拔卷（考试时间：60分钟试卷满分：100分）12345678910CCCCBCAACC11121314151617181920DBCDBCCCDA第Ⅰ卷（选择题共40分）可能用到的相对原子质量：H-1O-16C-12N-14Ca-40Cl-35.5一、选择题：本题共20个小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列实验均与水有关，其相应描述正确的是（） A．属于化学变化 B．净化后可得纯水 C．证明水的组成 D．氢气验纯【答案】C【解析】A、水蒸发变成水蒸气，只是水的状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意；B、净化后的水中还含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯水，不符合题意；C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意；D、该实验是氢气在空气中燃烧，在火焰上方罩一个干冷烧杯，有水雾出现，说明氢气燃烧生成了水，不符合题意。故选C。2．（2022山东日照一模）根据质量守恒定律，下列说法正确的是（）A．燃烧的镁带和生成的白色粉末质量相等B．蜡烛燃烧，固体质量减少，不符合质量守恒定律C．水分解的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和D．ag碳在bg氧气中充分燃烧，一定能生成（a+b）g二氧化碳【答案】C【解析】A、燃烧的镁带和氧气的质量之和等于生成的白色粉末质量，错误；B、蜡烛燃烧，固体质量减少，是因为生成的气体逸散到空气中，符合质量守恒定律，错误；C、由质量守恒定律，水分解的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和，正确；D、ag碳在bg氧气中充分燃烧，碳或氧气可能有剩余，不一定能生成(a+b)g二氧化碳，错误。故选C。3．化学方程式aC2H2+bO2cH2O+dCO2配平后a、b、c、d之和为（）A．15 B．14 C．13 D．10【答案】C【解析】利用“定一法”进行配平，把C2H2的化学计量数定为1，则O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为、2、1，同时扩大2倍，则C2H2、O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为2、5、4、2，则a、b、c、d等数之和为13，故选C。4．完全电解ag水，在正极上得到10mL气体，则在负极上得到的气体的质量和体积分别是（）A．ag10mL B．ag20mL C．ag20mL D．ag10mL【答案】C【解析】电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比是1:2，所以负极上得到的氢气的体积是20mL，设完全电解ag水生成氢气的质量是x，=，解得x=ag，故选C。5．某同学利用蒸馏的原理设计野外饮用水简易净化装置（如图），对非饮用水经阳光曝晒后进行净化。下列说法正确的是（）A．水蒸气在塑料膜冷凝时水分子的间隔变大B．水蒸气在上层的塑料膜冷凝成液态水C．一次性水杯中收集到的液态水是混合物D．该净化过程与自来水生产过程原理相同【答案】B【解析】A、气态物质分子间隔最大，水蒸气在塑料膜冷凝时水分子的间隔变小，此选项错误；B、水蒸气在上层的塑料膜冷凝成液态水，此选项正确；C、一次性水杯中收集到的液态水是蒸馏水，属于纯净物，此选项错误；D、该净化过程原理是蒸馏，自来水生产过程中无蒸馏，原理不相同，此选项错误。故选B。6．（2022黑龙江省青龙山农场化学竞赛）绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲得到的产物，即原子的利用率为100%、在用丙炔（C3H4）合成2-甲基丙烯酸甲酯（C5H8O2）过程中，欲使原子的利用率达到100%，在催化剂作用下，还需要的其他反应物是（）A．CO2和CH3OH B．CO2和H2 C．H2和CO D．CH3OH【答案】C【解析】由于原子的利用率为100%，丙炔（C3H4）合成2-甲基丙烯酸甲酯（C5H8O2）的基本反应类型为化合反应，根据质量守恒定律实质中的化学反应前后原子个数不变的原则，C3H4转化为C5H8O2，还需要2C、4H、2O，即要求被选中的物质以适当比例混合，可达到2C、4H、2O整数倍的组成，H2和CO中含有1C、2H、1O能达到2C、4H、2O，故C符合题意。7．下列对反应的化学方程式书写不正确的是（）A．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O22Fe2O3B．在密闭容器中氢氧化钠与硫酸铜验证质量守恒定律：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓C．在密闭容器中燃烧红磷验证质量守恒定律：2P+O22P2O5D．用澄清的石灰水检验二氧化碳气体：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O【答案】A【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故选项错误；B、该化学方程式书写完全正确，故选项错误；C、该化学方程式书写完全正确，故选项错误；D、该化学方程式书写完全正确，故选项错误。故选A。8．“上善若水，水善利万物而不争”，水与人类的生产生活息息相关。下列有关水的说法不正确的是（）A．水加热煮沸后，液态水转化为水蒸气，水分子的体积增大B．黄河水经过沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等净化操作后，可供人类生活用水C．用直流电电解水，发现负极与正极上得到的气体体积比约为2：1D．通过应用新技术减少水污染物的产生，对产生的生活污水、工业废水净化后再排放，可减少水体污染【答案】A【解析】A、水加热煮沸后，液态水转化为水蒸气，发生的是物理变化，分子的种类不变，水分子的体积不变，是分子间的间隔变大，选项错误；B、黄河水经过沉淀、过滤除掉难溶性固体、经吸附除掉水中的色素和异味、杀菌消毒后没有了细菌，净化操作后的水可供人类生活用，选项正确；C、电解水时，正极生成的是氧气，负极生成氢气，氢气是氧气体积的2倍，选项正确；D、通过应用新技术减少水污染物的产生，对产生的生活污水、工业废水净化后再排放，可减少水体污染，有利于保护环境，选项正确。故选A。9．A、B、C三种物质各15g，它们化合时只能生成30g新物质D。若增加10gA，则反应停止后，原反应物中只剩余C。根据上述条件推断下列说法错误的是（

）A．第一次反应停止后，B剩余6g B．第二次反应后，D的质量为50gC．反应中A和B的质量比是3：2 D．反应中A和C的质量比是5：2【答案】C【解析】解：设第一次反应后，参加反应的B的质量为z；第二次反应后，设D的质量为x，同时参加反应的C的质量为y，由题意可知，该反应可表示为：A、因为反应中A和B的质量比为25g：15g=5：3，所以z=9g，则第一次反应后剩余的B的质量为15g-9g=6g，故A正确；B、列出比例式：，可求出：x=50g，则选项B正确；C、反应中A和B的质量比为25g：15g=5：3，故选项C错误；D、y=10g，则反应中A和C的质量比为25g：10g=5：2，所以选项D正确。故选C。10．（2022湖北武汉二模）一定条件下甲和乙反应生成丙，如下图所示。下列说法正确的是（）

A．该反应涉及三种氧化物B．该反应前后分子总数不变C．消耗的甲和生成的丙的分子个数比为1:1D．参加反应的甲和乙的质量比为15:16【答案】C【解析】A.由两种元素组成，且其中一种是氧的化合物叫氧化物。该反应涉及两种氧化物；B.由图可知，该反应的化学方程式为：2NO+O2一定条件下2NO2，,每3个分子，反应后得到2个分子；C.化学计量数之比等于分子个数比，所以消耗的甲和生成的丙的分子个数比为1:1；D.反应中物质的质量比=相对分子质量和化学计量数乘积的比，参加反应的甲和乙的质量比为2×30:32=30:16:=15:8.选C。11．6.4g某物质在氧气中燃烧，恰好生成2.8g一氧化碳，4.4g二氧化碳和7.2g水，关于该物质有下列判断：①一定含碳元素和氢元素；②一定不含氧元素；③可能含氧元素；④一定含氧元素；⑤分子中C、H原子个数比为1:8；⑥分子中C、H、O原子个数比为1:4:1，其中正确的是（）A．①②⑤ B．①②⑥ C．①③⑥ D．①④⑥【答案】D【解析】①根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应生成一氧化碳、二氧化碳和水，则该物质中一定含碳元素和氢元素，选项说法正确；②根据质量守恒定律，参加反应的氧气质量为2.8g+4.4g+7.2g-6.4g=8g，反应前后氧元素的质量相等，则该物质中氧元素质量为2.8g××100%+4.4g××100%+7.2g××100%-8g=3.2g，选项说法不正确；③由②分析可知，一定含有氧元素，选项说法不正确；④由②分析可知，一定含氧元素，选项说法正确；⑤二氧化碳中碳元素质量为4．4g××100%=1．2g，一氧化碳中碳元素质量为2．8g××100%=1．2g，水中氢元素质量为7．2g××100%=0．8g，则分子中C、H原子个数比为:=1:4，选项说法不正确；⑥分子中C、H、O原子个数比为::=1:4:1，选项说法正确。故选D。12．（2022·四川德阳二模）铜片与浓硝酸可以发生如下反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2X↑＋2H2O，对该反应的下列说法中正确的是()A．生成物X的化学式为H2B．反应中N元素化合价改变的原子与N元素化合价不变的原子的个数比为1:1C．浓硝酸属于纯净物D．反应物Cu与生成物H2O的质量比为32:9【答案】B【解析】试题分析：A选项根据质量守恒定律可知，生成物的X的化学式为NO2B选项根据质量守恒定律知道，反应中N元素化合价改变的原子与N元素化合价不变的原子的个数比为1:1是正确的叙述；C选项浓硝酸为硝酸的溶液属于混合物；D选项反应物Cu与生成物H2O的质量比为32:18；故答案选择B13．某CO和CO2的混合气体中，碳的质量分数为36%．取5.0g该气体混合物通过足量灼热的氧化铜，再将气体通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀的质量为（）A．5g B．10g C．15g D．20g【答案】C【解析】混合气体通过足量灼热的氧化铜后，一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳和铜，气体都变成了二氧化碳，二氧化碳通入足量的澄清石灰水生成碳酸钙和水，根据质量守恒定律可知，混合气体中的碳元素全部转化到碳酸钙中。5.0g该气体混合物中碳的质量＝5.0g×36%＝1.8g；CaCO3中碳的质量为1.8g，碳酸钙中碳的质量分数＝，白色沉淀碳酸钙的质量＝。故选C。14．分解水制氢的一种原理如图。下列关于该原理的说法正确的是（）A．涉及的反应类型有分解反应和化合反应B．反应过程中化合价改变的元素有H、I、OC．理论上，每分解18gH2O，就需向体系内再补充32gSO2D．理论上，每生成16gO2，就能得到2gH2【答案】D【解析】A、反应Ⅰ：SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，不是基本反应类型，反应Ⅱ是HI分解为H2和I2是分解反应，反应Ⅲ是H2SO4分解为SO2、H2O、O2是分解反应，不涉及化合反应，不符合题意；B、反应过程中化合价改变的元素有H（氢气中氢元素化合价是0，碘化氢、水、硫酸中氢元素化合价是+1）、O（氧气中氧元素化合价是0，水、二氧化硫、硫酸中氧元素化合价是-2，）、S（二氧化硫中硫元素化合价是+4，硫酸中硫元素化合价是+6）、I（单质碘中碘元素化合价是0，碘化氢中碘元素化合价是-1），不符合题意；C、理论上，每分解18gH2O，无需向体系内再补充32gSO2，是因为二氧化硫能够循环利用，不符合题意；D、水分解生成氢气和氧气，氢气和氧气质量比是1：8，因此理论上，每生成16gO2，就能得到2gH2，符合题意。故选D。15．用I2O5可以测定空气受CO污染的程度，发生反应的化学方程式如下：I2O5+5CO=I2+5CO2，根据生成CO2的多少，可以判定CO的含量，关于这个反应，下列说法正确的是（）A．参加反应的I2O5的质量等于生成I2的质量B．参加反应的各物质中的氧原子总数等于生成的CO2中氧原子的总数C．参加反应的I2O5和CO的质量比等于生成I2和CO2的质量比D．反应物所含元素种类与生成物所含元素种类不同【答案】B【解析】A、根据质量守恒定律参加反应的I2O5中的I元素质量与生成的I2的质量相等，故A不正确；B、根据质量守恒定律，化学反应前后，氧原子的个数不变，故B正确；C、反应前后化学计量数之比与相应物质的质量比相等，但反应物的质量比与生成物的质量比不一定相等，故C不正确；D、反应前后元素种类不变，故D不正确。故选B。16．在一定条件下，物质A、B发生反应2A+2B=2C+D，探究学习小组在实验中得到下表数据：物质ABCD反应前质量/g4．64．000反应后质量/g00．48．0a下列说法正确的是（）A．反应后原子的数量减少 B．a=0．6C．B、D的相对分子质量之比为9∶1 D．该反应一定是分解反应【答案】C【解析】A、根据质量守恒定律可知，反应前后原子的数字没有增减，故A错误；B、根据质量守恒定律可知，由表格信息可知4．6g+4．0g+0+0=0+0．4g+8．0g+a，a=0．2，故B错误；C、设BD的相对分子质量为b、d，则2b：d=（4．0g-0．4g）：0．2，则b：d=9：1，故C正确；D、复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，该反应不一定是复分解反应，还有可能是氧化还原反应等，故D错误。故选C。17．取一定质量的CaCO3高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为15．6g，其中钙元素和碳元素的质量比为20:3，向剩余固体中加入100g稀盐酸，恰好完全反应，所得溶液质量为111．2g,则加热前碳酸钙的质量为（）A．15g B．18gC．20g D．30g【答案】C【解析】剩余固体中的碳元素全部在碳酸钙中，加入稀盐酸后碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，所以根据质量守恒定律可以计算出二氧化碳的质量，进而可以计算出碳元素的质量，然后可以计算出钙元素的质量，然后根据钙元素的质量守恒可以计算出碳酸钙的质量。反应生成二氧化碳质量为：100g+15．6g-111．2g=4．4g故剩余固体中碳元素的质量为：4．4g×（×100%）=1．2g

所以钙元素的质量为：1．2g×=8g根据钙元素的质量守恒可以得出碳酸钙的质量为：8g÷（×100%）=20g故选C。18．（2022江西九年级单元测试）将一定质量木炭跟少量氧气放在密闭的容器里加热,充分反应。下图一定不能正确反映容器内有关物质的质量随时间变化而变化的关系图像是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】A、若氧气的量不足，所以最终氧气会为0，故A正确；B、若氧气质量不足与一定质量的木炭全部反应完，这时木炭的质量会有剩余，故B正确；C、刚开始没反应时二氧化碳的质量为零，所以图象应从零开始，最终反应完质量不再变化，故C错误；D、反应在密闭容器中进行，所以反应前后物质的总质量不变，故D正确；故选C。19．（2022河南平顶山化学竞赛）两份相同质量的碳，一份转化方式是C→CO→CO2→CaCO3另一份是C→CO2→CO→CO2→CaCO3两份生成碳酸钙质量的关系是（）A．一样多 B．前者大于后者C．后者大于前者 D．无法确定【答案】D【解析】C→CO→CO2→CaCO3：可以通过以下途径实现：、，；也可以通过以下途径实现：、、。C→CO2→CO→CO2→CaCO3：可以通过以下途径实现：、、、。由以上分析可知，无法确定两份生成碳酸钙质量的关系。故选：D。20．将100g含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品（杂质不发生反应，也不含钙元素），高温煅烧一段时间后，冷却，测得剩余固体中含钙元素的质量分数为41%，则生成的CaO的质量约为（）A．28．0g B．44．8g C．56．0g D．78．0g【答案】A【解析】100g含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品中钙元素的质量分数==32%；假设碳酸钙完全分解，设此时反应放出二氧化碳的质量为x，生成氧化钙的质量为yCaCO3CaO+CO2↑1005644100g×80%yxx=35．2g=y=44．8g碳酸钙完全分解后剩余固体中钙元素的质量分数=≈49%即完全分解时钙元素的质量分数为49%，而现在钙元素的质量分数只有41%，说明除了杂质和氧化钙之外还有剩余的碳酸钙，即碳酸钙并未完全分解．在只有部分碳酸钙分解生成氧化钙时，生成氧化钙的质量应小于44．8g选项中只有A为28．0g＜44．8g故选A。第II卷（非选择题共60分）二、填空题21．生活处处离不开水。(1)鱼类可在“水”中呼吸，是因为“水”中含有一定量的___；A氧原子

B氧元素

C氧气

D氧离子(2)下列做法有利于节约水资源或减少水体污染的是___；①农业和园林浇灌改为喷灌、滴灌

②工业废水直接排入江河中③生活污水集中处理和排放

④为提高农作物产量，大量使用化肥农药(3)一种净水机可以将水厂原水直接净化为饮用水，其中处理流程如图所示：①步骤①对应的作用是___，步骤③对应的作用是___，超滤膜可起到过滤不溶性杂质的作用，实验室过滤所需要的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗(含滤纸)和___(填仪器名称)，该仪器再过滤过程中的作用是____；②家中可以用___鉴别硬水和软水，通过___的方法降低水的硬度。③请写出一条生活中节约用水的措施___。【答案】c

；①③

；吸附异味、色素；杀菌消毒

；玻璃棒

；引流

；肥皂水

；煮沸

；淘米水浇花【解析】(1)氧气能供给呼吸，鱼类可在“水”中呼吸，是因为“水”中含有一定量的氧气，故选C。(2)①农业和园林浇灌改为喷灌、滴灌，有利于节约水资源，故正确；②工业废水直接排入江河中，会造成水体污染，故不正确；③生活污水集中处理和排放，能减少水体污染，故正确；④为提高农作物产量，大量使用化肥农药，会造成水体污染，故不正确。故选①③。(3)①步骤①中含有活性炭，具有吸附性，对应的作用是吸附异味、色素，步骤③是紫外线杀菌，对应的作用是杀菌消毒，超滤膜可起到过滤不溶性杂质的作用，实验室过滤所需要的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗(含滤纸)和玻璃棒，该仪器再过滤过程中的作用是引流。②家中可以用肥皂水鉴别硬水和软水，产生泡沫较多的为软水，泡沫较少浮渣较多的为硬水，通过煮沸的方法降低水的硬度。③生活中节约用水的措施有淘米水浇花等。22．写出下列反应的化学方程式：（1）铁丝在氧气中燃烧_______________________________。（2）发出耀眼白光的燃烧反应__________________________________。（3）电解水________________________。（4）实验室用纯净物制氧气____________________________________。（5）用澄清石灰水检验二氧化碳___________________________________。【答案】（1）3Fe+2O2Fe3O4；（2）2Mg+O22MgO；（3）2H2O2H2↑+O2↑；（4）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（5）CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O【解析】(1)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；(2)镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，反应的化学方程式为2Mg+O22MgO；(3)水通电分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；(4)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于用纯净物制取氧气，反应的化学方程式2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；(5)检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。23．质量守恒定律是化学反应中的重要规律，运用此规律解答下列问题：（1）铁丝在纯氧中燃烧后，生成物的质量比铁丝的质量增加了。请根据质量守恒定律解释其质量增加的原因：___________________________________。（2）在2X+YZ+2R反应中，已知X、Y、Z的相对分子质量分别为20、49、71。若8gX恰好与Y完全反应，生成R的质量为_______。（3）在4AB2+nC2=2A2C3+8BC2反应中，n的值为_______。【答案】（1）四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和；（2）3．6g；（3）11【解析】(1)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律可知，参加化学反应前铁和氧气的质量之和应等于生成四氧化三铁的质量，所以生成物的质量比参加反应前的细铁丝的质量大；(2)设R相对分子质量为a，根据质量守恒列等式：40+49=71+2b，解得a=9；设R的质量为b，根据质量守恒，列比例式：4018=8gb，b=3．6g；(3)由反应前后原子的种类和数目均不变，可得出2n=2×3+8×224．中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为化合物A，反应原理如下图所示：(1)A物质中碳氢元素原子数目比是________。(2)根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后，其质量和________不变。(3)在催化剂Ⅰ发生反应中生成物是________。(4)在催化剂Ⅱ中，生成了化合物A和水，写出该反应的化学方程式_______。【答案】(1)4：10##2：5；(2)化学性质；(3)CO、H2O；(4)【解析】（1）根据图示可以得出，每个A分子由4个碳原子、10个氢原子构成，化学式为：C4H10，故A物质中碳、氢元素原子数目比是4：10或2：5；（2）根据催化剂的特性可知，催化剂在反应前后质量和化学性质都不发生变化；（3）根据微观示意图可以得出，二氧化碳与氢气在催化剂Ⅰ作用下反应生成一氧化碳与水；（4）根据微观示意图可以得出，一氧化碳与氢气在催化剂Ⅱ作用下反应生成C4H10与水，化学反应方程式为：。三、探究题25．电解是电流通过物质而引起化学变化的过程，在冶金工业等许多工业生产中有着十分重要的应用。（1）在电解水的实验中，与直流电源正极相连的一极（阳极）可收集到O2，与直流电源负极相连的一极（阴极）可收集到H2，根据氢氧元素化合价的升降我们可以推广得出规律：阴极附近阳离子_________（填“得到”或“失去”）电子，元素的化合价_________，阳极相反。阴阳两极的得失电子守恒。（电解水其实是水中的H+和OH-发生反应）（2）电解在冶金方面的一个应用是冶炼活泼金属。通过电解已经在高温下熔化的NaCl液体可制得Na单质和氯气，反应方程式如下：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑。根据（1）中的规律，阴极的产物是_______。（3）根据上述原理，请写出工业电解熔融Al2O3的化学方程式：_______。【答案】（1）得；降低；（2）Na单质；（3）2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑【解析】(1)在电解水的实验中，与直流电源正极相连的一极（阳极）可收集到O2，与直流电源负极相连的一极（阴极）可收集到H2，所以阴极附近阳离子（H+）得电子，元素的化合价降低，阳极附近阴离子（OH-）失去电子，元素的化合价降升高；(2)电解已经在高温下融化的NaCl液体可制得Na单质和氯气中，钠离子在阴极上得电子形成钠原子，钠原子聚集成Na单质；(3)根据上述原理，电解熔融Al2O3可制得Al单质和氧气，反应方程式为2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。26．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】(1)方案一：小明将蔗糖在氧气中燃烧，检验到生成物中有____________，得出结论“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的”。(2)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：小刚用如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。(3)先通入一会儿氮气的原因：______。(4)观察到______出现，说明蔗糖中含有氢元素和氧元素。(5)观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证单质碳的实验。实验过程和现象如下：实验