Question

實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸（CxHyOzNm）的分子組成．取W g該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮?dú)猓�按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，首先通入一段時(shí)間的氧氣，其理由是

 

．
（2）以上裝置中需要加熱的儀器有

 

（填寫字母），操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃

 

處的酒精燈．
（3）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）D裝置的作用是

 

．
（5）讀取氮?dú)獾捏w積時(shí)，應(yīng)注意：①

 

；②

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得氮?dú)獾捏w積為V mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），為確定此氨基酸的分子式，還需要的有關(guān)數(shù)據(jù)有

 

（填編號(hào)）．
A．生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量       B．生成水的質(zhì)量
C．通入氧氣的體積               D．氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量．

Answer 1

考點(diǎn)：氨基酸、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：糖類與蛋白質(zhì)專題

分析：該實(shí)驗(yàn)原理為：Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．裝置B內(nèi)盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據(jù)裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質(zhì)量，根據(jù)F中水的體積確定氮?dú)獾捏w積，并由此確定待測(cè)氨基酸中含有的氮元素的質(zhì)量，在計(jì)算氧元素的質(zhì)量，確定分子中元素原子個(gè)數(shù)比，由此確定最簡(jiǎn)式．
（1）利用排水法測(cè)定氮?dú)獾捏w積，確定Wg該種氨基酸中含氮元素質(zhì)量；
（2）氨基酸和氧氣的反應(yīng)，以及銅網(wǎng)和氧氣的反應(yīng)都需要加熱；
（3）氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮?dú)猓?br />（4）由原理可知，銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的O₂；
（5）根據(jù)讀數(shù)時(shí)必須保證壓強(qiáng)相同進(jìn)行分析；
（6）該原理可知，測(cè)出該種氨基酸分子式需要二氧化碳、水的質(zhì)量以及氮?dú)獾捏w積，計(jì)算氧元素的質(zhì)量，確定分子中元素原子個(gè)數(shù)比，再結(jié)合氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量確定分子式．

解答： 解：首先觀察裝置圖，很容易看出在A中是氨基酸的燃燒，在B中是吸收生成的水，在C中是吸收產(chǎn)生的二氧化碳，D的設(shè)計(jì)是除掉多余的氧氣，E和F的設(shè)計(jì)目的是通過(guò)量氣的方式測(cè)量氮?dú)獾捏w積．在這個(gè)基礎(chǔ)上，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定某種氨基酸（C_xH_yO_zN_m）的分子組成，需要測(cè)量的是二氧化碳、水和氮?dú)獾牧�，這三個(gè)量可以確定氨基酸的實(shí)驗(yàn)式，所以再加上氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量就可以確定氨基酸的分子式．根據(jù)這個(gè)原理，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性取決于二氧化碳、水和氮?dú)獾牧康臏y(cè)量，而且關(guān)鍵是氮?dú)獾牧康臏y(cè)量，對(duì)氮?dú)饬康臏y(cè)量最可能產(chǎn)生影響的就是原裝置中的氮?dú)夂瓦^(guò)量的氧氣，所以一開始就應(yīng)該先通氧氣將原裝置中空氣排盡，而在測(cè)量氮?dú)馇�，將過(guò)量的氧氣排盡．
該實(shí)驗(yàn)原理為：Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．裝置B內(nèi)盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據(jù)裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質(zhì)量，根據(jù)F中水的體積確定氮?dú)獾捏w積，并由此確定待測(cè)氨基酸中含有的氮元素的質(zhì)量，在計(jì)算氧元素的質(zhì)量，確定分子中元素原子個(gè)數(shù)比，由此確定最簡(jiǎn)式．
（1）裝置的空氣中含有N₂，影響生成氮?dú)獾捏w積測(cè)定，需將裝置中的N₂排凈，
故答案為：將裝置中的N₂排凈；
（2）氨基酸和氧氣的反應(yīng)，以及銅網(wǎng)和氧氣的反應(yīng)都需要加熱，應(yīng)先點(diǎn)燃D處的酒精燈，吸收未反應(yīng)的氧氣，保證最終收集的氣體為N₂
故答案為：AD；D；
（3））氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮?dú)猓�反�?yīng)的化學(xué)方程式是：C_xH_yO_zN_m+（x+

y

4

-

z

2

）O₂

點(diǎn)燃

xCO₂+

y

2

H₂O+

m

2

N₂，
故答案為：C_xH_yO_zN_m+（x+

y

4

-

z

2

）O₂

點(diǎn)燃

xCO₂+

y

2

H₂O+

m

2

N₂；
（4）由原理可知，銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的氧氣，保證最終收集的氣體為N₂；
故答案為：吸收未反應(yīng)的氧氣，保證最終收集的氣體為N₂；
（5）讀數(shù)時(shí)必須保證壓強(qiáng)相同，所以注意事項(xiàng)是①量筒中的液面應(yīng)與廣口瓶中的液面相持平；其次②視線應(yīng)與刻度線和凹液面最低點(diǎn)相切，
故答案為：①量筒內(nèi)液面與廣口瓶中的液面相持平�、谝暰�與凹液面最低處相切；
（6）該原理可知，測(cè)出該種氨基酸分子式需要二氧化碳、水的質(zhì)量以及氮?dú)獾捏w積，計(jì)算氧元素的質(zhì)量，確定分子中元素原子個(gè)數(shù)比，再結(jié)合氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量確定分子式．
故答案為：ABD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用燃燒法確定有機(jī)物分子組成的知識(shí)，根據(jù)原子守恒法來(lái)解答，難度不大，關(guān)鍵在于理解實(shí)驗(yàn)原理．