Question

有一天然蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸X，已知其相對(duì)分子質(zhì)量為181，欲測(cè)定其分子組成，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示裝置（加熱和夾持裝置均已略去）．取1.81g該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．回答下列問(wèn)題：
（1）裝置D的作用是

 

．
（2）讀取N₂所排水的體積時(shí)，要注意

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得反應(yīng)前后B裝置增重0.99g，C裝置增重3.96g，E中收集到氣體112mL．
①寫(xiě)出氨基酸X的分子式

 

．
②已知X能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，寫(xiě)出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

．
③在一定條件下兩分子X(jué)可反應(yīng)形成含三個(gè)六元環(huán)的化合物Y，寫(xiě)出X→Y的化學(xué)方程式

 

．
（4）滿足所有下列條件的X的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

．
①苯環(huán)上含三個(gè)間位取代基，且有一個(gè)為氨基（與苯環(huán)直接相連）
②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
③屬于酯類，且可與新制Cu（OH）₂反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）根據(jù)利用銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的O₂進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)讀數(shù)時(shí)必須保證壓強(qiáng)相同進(jìn)行分析；
（3）①根據(jù)堿石灰質(zhì)量增加量來(lái)確定CO₂的質(zhì)量，求出C的質(zhì)量和物質(zhì)的量，根據(jù)濃硫酸質(zhì)量增加來(lái)確定水的質(zhì)量，求出H的質(zhì)量和物質(zhì)的量，根據(jù)氮?dú)獾捏w積求出氮的質(zhì)量和物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒，求出氧的質(zhì)量和物質(zhì)的量，以此該求出有機(jī)物X的分子式；
②天然蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸X，則X為α-氨基酸，再結(jié)合題中限制條件寫(xiě)出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
③X分子中含有氨基和羧基，兩個(gè)X分子之間能夠發(fā)生成肽反應(yīng)生成含三個(gè)六元環(huán)的化合物，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)題中限制條件可知，該有機(jī)物分子中含有氨基、酚羥基和甲酸酯的結(jié)構(gòu)，結(jié)合X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫(xiě)出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答： 解：（1）根據(jù)以上分析可知，銅網(wǎng)的作用是吸收未反應(yīng)的O₂，保證最終收集到的氣體是反應(yīng)生成的N₂，
故答案為：吸收過(guò)量（或未反應(yīng)）的O₂，防止其干擾N₂體積測(cè)定；
（2）讀數(shù)時(shí)必須保證壓強(qiáng)相同，所以注意事項(xiàng)為：①量筒中的液面應(yīng)與廣口瓶中的液面相持平；②視線應(yīng)與刻度線和凹液面最低點(diǎn)相切，
故答案為：調(diào)節(jié)F，使得E和F中液面持平；
（3）①因堿石灰質(zhì)量增加量為CO₂的質(zhì)量，CO₂的質(zhì)量為3.96g，其物質(zhì)的量為：

3.96g

44g/mol

=0.09mol，n（C）=0.09mol，m（C）=0.09mol×12g/mol=1.08g，
因濃硫酸質(zhì)量增加量為水的質(zhì)量，H₂O的質(zhì)量為0.99g，其物質(zhì)的量為：

0.99g

18g/mol

=0.055mol，n（H）=0.11mol，m（H）=0.11g，
因氮?dú)獾捏w積為N₂為112mL，其物質(zhì)的量為：

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，n（N）=0.01mol，m（N）=0.14g，
因m（C）+m（H）+m（N）=1.33g，所以m（O）=1.81g-1.19g=0.48g，n（O）=

0.48g

16g/mol

=0.03mol，
X的物質(zhì)的量為：

1.81g

181g/mol

=0.01mol，即：0.01molX中含有C0.09molC，0.11molH，0.01molN，0.03molO，所以該有機(jī)物X的分子式為：C₉H₁₁O₃N，
故答案為：C₉H₁₁O₃N；
②已知X能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明X分子中含有酚羥基，其苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，說(shuō)明苯環(huán)上有兩個(gè)取代基，且取代基處于苯環(huán)的對(duì)位C上；由于天然蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸X，則X為α-氨基酸，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：；
③X分子中含有氨基和羧基，在一定條件下兩分子X(jué)可發(fā)生反應(yīng)形成含三個(gè)六元環(huán)的化合物Y，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（4）X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，①苯環(huán)上含三個(gè)間位取代基，且有一個(gè)為氨基（與苯環(huán)直接相連）；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，該有機(jī)物分子中含有酚羥基；③屬于酯類，其分子中含有酯基，且可與新制Cu（OH）₂反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，該酯為甲酸酯，滿足條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：、，
故答案為：、．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究物質(zhì)組成、有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，題目難度中等，明確探究原理為解答關(guān)鍵，注意掌握常見(jiàn)有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確同分異構(gòu)體的概念及書(shū)寫(xiě)原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．