Question

實驗室用燃燒法測定某種α-氨基酸X （C_xH_yO_zN_p）的分子組成．取1.67g X放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．現(xiàn)用下圖所示裝置進行實驗（鐵架臺、鐵夾、酒精燈等未畫出），請回答有關問題：



（1）實驗開始時，首先打開止水夾a，關閉止水夾b，通一段時間的純氧，這樣做的目的是
______；之后則需關閉止水夾______，打開止水夾______．
（2）以上裝置中需要加熱的有（填裝置代號）______．操作時應先點燃______處的酒精燈．
（3）裝置D的作用是______
（4）實驗結果：
①B中濃硫酸增重0.81g，C中堿石灰增重3.52g，F(xiàn)中收集到112mL標準狀況氣體．
②X的相對分子質量為167，它是通過______測定的（填一種現(xiàn)代化學儀器）試通過計算確定該有機物X的分子式（寫出計算過程）．

Answer 1

（1）根據(jù)裝置的空氣中含有N₂，需將裝置中的N₂排凈，故答案為：將裝置中的N₂排凈；a；b；   
（2）因α-氨基酸放在純氧中充分燃燒；因銅網(wǎng)和氧氣在加熱條件下反應除去未反應的氧氣，則A、D處需要加熱；因操作時應先除去氧氣，以防止影響N₂的體積的測定，
故答案為：A和D；D；        
（3）根據(jù)銅網(wǎng)和氧氣在加熱條件下反應除去未反應完氧氣，故答案：吸收未反應的O₂，保證最終收集到的氣體是反應生成的N₂；
（4）因測定相對分子質量用質譜儀來；
因堿石灰質量增加量為CO₂的質量，CO₂的質量為3.52g，其物質的量為

3.52g

44g/mol

=0.08mol，n（C）=0.08mol，m（C）=0.08mol×12g/mol=0.96g，
因濃硫酸質量增加量為水的質量，H₂O的質量為0.81g，其物質的量為

0.81g

18g/mol

=0.045mol，n（H）=0.09mol，m（H）=0.09g，
因氮氣的體積為N₂為112mL，其物質的量為

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，n（N）=0.01mol，m（N）=0.14g，
因m（C）+m（H）+m（N）=1.19g，所以m（O）=1.67g-1.19g=0.48g，n（O）=

0.48g

16g/mol

=0.03mol，
X的物質的量為

1.67g

167g/mol

=0.01mol，所以0.01molX中含有C0.08molC，0.09molH，0.01molN，0.03molO，所以該有機物X的分子式為C₈H₉NO₃．
故答案為：質譜儀；該有機物X的分子式為C₈H₉NO₃．