Question

12．取未知天然氨基酸A 66.50g進行元素分析，與強堿溶液共熱，在標準狀況下收集到N ₂5.60L（假設(shè)氮全部轉(zhuǎn)化）．已知氨基酸1個分子中含有一個氮原子，又取2.66gA溶于水配成溶液，用0.80mol/LNaOH溶液滴定耗去50.00mL恰好中和．試求：
（1）氨基酸A的摩爾質(zhì)量
（2）氨基酸A分子中含羧基的個數(shù)
（3）求氨基酸A的化學式；請寫出A具有對稱結(jié)構(gòu)M氨基酸的簡式．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算氮氣的物質(zhì)的量，根據(jù)N元素守恒計算n（-NH₂），進而確定氨基酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)M=$\frac{m}{n}$計算該氨基酸的摩爾質(zhì)量；
（2）計算2.66g氨基酸的物質(zhì)的量、消耗NaOH的物質(zhì)的量，設(shè)氨基酸有x個-COOH，則：R（COOH）_x～～xNaOH，據(jù)此計算羧基數(shù)目；
（3）設(shè)氨基酸分子中含有n個CH₂，根據(jù)含有的氨基、羧基數(shù)目確定氨基酸的分子式表達式，結(jié)合相對分子質(zhì)量確定分子式，書寫具有對稱結(jié)構(gòu)M氨基酸結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）m（A）=66.5g，n（-NH₂）=2n（N₂）=2×$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.5 mol
氨基酸A的摩爾質(zhì)量為：M（A）=66.5g÷0.5mol=133g/mol
答：氨基酸A的摩爾質(zhì)量為133g/mol；
（2）2.26gA的物質(zhì)的量為：2.66g÷133g/mol=0.02mmol
消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0.8mol/L×0.05L=0.04mol
設(shè)氨基酸有x個-COOH，則：
R（COOH）_x～～x NaOH
1             x
0.02mol      0.04mol
x=$\frac{0.04mol×1}{0.02mol}$=2，即A含2個-COOH，
答：氨基酸A分子中含有2個羧基；
（3）設(shè)氨基酸A的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOC-CH（NH₂）-（CH₂）n-COOH，則：
氨氨基酸A化學式為：C_3+nH_5+2nO₄N，
有：12×（3+n）+5+2n+16×4+14=133 
解得n=1，
所以氨基酸A化學式為：C₄H₇O₄N，A具有對稱結(jié)構(gòu)M氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式：，
答：氨基酸A化學式為：C₄H₇O₄N，A具有對稱結(jié)構(gòu)M氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式：．

點評 本題考查了有機物結(jié)構(gòu)簡式、結(jié)構(gòu)式的確定，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查，題目難度中等，明確常見有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，