Question

實驗室用燃燒法測定某種氨基酸（C_xH_yO_zN_m）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、水和氮氣．按如圖所示裝置進行實驗．回答下列問題：

（1）實驗開始時，首先通入一段時間的氧氣，其理由是

 

；
（2）以上裝置中需要加熱的儀器有

 

（填寫字母），操作時應先點燃

 

處的酒精燈．
（3）A裝置中發生反應的化學方程式是

 

．
（4）D裝置的作用是

 

．
（5）實驗中測得氮氣的體積為V mL（標準狀況），為確定此氨基酸的分子式，還需要的有關數據有

 

．
A．生成二氧化碳氣體的質量  B．生成水的質量
C．通入氧氣的體積      D．氨基酸的相對分子質量．

Answer 1

分析：該實驗原理為：Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．裝置B內盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質量，根據F中水的體積確定氮氣的體積，并由此確定待測氨基酸中含有的氮元素的質量，在計算氧元素的質量，確定分子中元素原子個數比，由此確定最簡式．
（1）利用排水法測定氮氣的體積，確定Wg該種氨基酸中含氮元素質量；
（2）氨基酸和氧氣的反應，以及銅網和氧氣的反應都需要加熱；
（3）氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮氣；
（4）由原理可知，銅網吸收未反應的O₂；
（5）該原理可知，測出該種氨基酸分子式需要二氧化碳、水的質量以及氮氣的體積，計算氧元素的質量，確定分子中元素原子個數比，再結合氨基酸的相對分子質量確定分子式．

解答：解：該實驗原理為：Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．裝置B內盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質量，根據F中水的體積確定氮氣的體積，并由此確定待測氨基酸中含有的氮元素的質量，在計算氧元素的質量，確定分子中元素原子個數比，由此確定最簡式．
（1）裝置的空氣中含有N₂，影響生成氮氣的體積測定，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，以及銅網和氧氣的反應都需要加熱，應先點燃D處的酒精燈，吸收未反應的氧氣，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、水和氮氣，反應的化學方程式是：C_xH_yO_zN_m+（x+

y

4

-

z

2

）O₂

點燃

xCO₂+

y

2

H₂O+

m

2

N₂，
故答案為：C_xH_yO_zN_m+（x+

y

4

-

z

2

）O₂

點燃

xCO₂+

y

2

H₂O+

m

2

N₂；
（4）由原理可知，銅網吸收未反應的氧氣，保證最終收集的氣體為N₂；
故答案為：吸收未反應的氧氣，保證最終收集的氣體為N₂；
（5）該原理可知，測出該種氨基酸分子式需要二氧化碳、水的質量以及氮氣的體積，計算氧元素的質量，確定分子中元素原子個數比，再結合氨基酸的相對分子質量確定分子式．
故答案為：ABD．

點評：本題考查學生利用燃燒法確定有機物分子組成的知識，根據原子守恒法來解答，難度不大，關鍵在于理解實驗原理．