Question

實驗室通常用燃燒法測定氨基酸的分子組成．氨基酸在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮氣．現(xiàn)用下圖所示裝置進行實驗（鐵架臺未畫出）．

請回答下列問題：
（1）實驗開始時，需要預(yù)先通入一段時間的純O₂，其目的是

 

；銅網(wǎng)的作用是

 

．
（2）下列操作正確或者對實驗結(jié)果無影響的是

 

（填字母）．
A．實驗時先點燃D處酒精燈，后點燃A處酒精燈
B．實驗前沒有先通入一段時間的純氧
C．實驗結(jié)束，立即讀取量筒的讀數(shù)
D．將盛有濃硫酸的洗氣瓶換為盛有氯化鈣的干燥管
（3）已知氨基酸樣品的質(zhì)量為29.4g，實驗后濃硫酸增重16.2g，堿石灰增重44.0g，量筒中排出水的體積為2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則此氨基酸的實驗式為

 

．
（4）若該氨基酸的鈉鹽是一種常用的調(diào)味劑，則其結(jié)構(gòu)簡式為

 

．

Answer 1

考點：測定有機物分子的元素組成

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)α-氨基酸放在純氧中充分燃燒，利用銅網(wǎng)和氧氣在加熱條件下反應(yīng)除去未反應(yīng)完氧氣，操作時應(yīng)先通空氣，以防止影響N₂的體積的測定；
（2）根據(jù)實驗原理來確定實驗過程并判斷實驗中可能會出現(xiàn)影響實驗結(jié)果的因素因素；
（3）根據(jù)堿石灰質(zhì)量增加量來確定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)量增加來確定水的質(zhì)量，求出H的質(zhì)量和物質(zhì)的量，根據(jù)氮氣的體積求出氮的質(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，以此該求出有機物分子式；
（4）根據(jù)有機物的性質(zhì)結(jié)合實驗式書寫化學(xué)式．

解答： 解：（1）α-氨基酸放在純氧中充分燃燒，利用銅網(wǎng)和氧氣在加熱條件下反應(yīng)除去未反應(yīng)完氧氣，操作時應(yīng)先通空氣，以防止影響N₂的體積的測定，故答案為：排出裝置中的空氣；吸收未反應(yīng)的O₂；
（2）A．實驗時先點燃D處酒精燈，后點燃A處酒精燈，能保證氧氣充分被金屬銅吸收操作正確，且對實驗結(jié)果無影響，故A正確；
B．實驗前沒有先通入一段時間的純氧，這樣會影響氮氣含量的測定，不正確，故B錯誤；
C．實驗結(jié)束，立即讀取量筒的讀數(shù)，會導(dǎo)致氮氣的體積測定不準(zhǔn)確，故C錯誤；
D．將盛有濃硫酸的洗氣瓶換為盛有氯化鈣的干燥管，均可以起到吸收水分的作用，不會影響結(jié)果，故D正確；
故選AD；
（3）因堿石灰質(zhì)量增加量為CO₂的質(zhì)量，CO₂的質(zhì)量為44g，其物質(zhì)的量為1mol，n（C）=1mol，m（C）=1mol×12g/mol=12g，
因濃硫酸質(zhì)量增加量為水的質(zhì)量，H₂O的質(zhì)量為16.2g，其物質(zhì)的量為

16.2g

18g/mol

=0.9mol，n（H）=1.8mol，m（H）=1.8g，
因氮氣的體積為N₂為2.24L，其物質(zhì)的量為 0.1mol，n（N）=0.2mol，m（N）=2.8g，
因m（C）+m（H）+m（N）=16.6g，所以m（O）=29.4g-16.6g=12.8g，n（O）=

12.8g

16g/mol

=0.8mol，
氨基酸中含有C1molC，1.8molH，0.2molN，0.8molO，原子個數(shù)之比是5：9：1：4，所以該有機物X的分子式為C₅H₉O₄N；
故答案為：C₅H₉O₄N；
（4）若該氨基酸的鈉鹽是一種常用的調(diào)味劑，則其結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：．

點評：本題考查學(xué)生燃燒法確定有機物分子組成的知識，根據(jù)原子守恒法來解答，難度不大．