Question

7．实验室用燃烧法测定某种a一氨基酸X（C_xH_yO_zN_p）的分子组成．取1.67g X放在纯氧中充分燃烧，生成CO₂、H₂0和N₂．现用如图所示装置进行实验（铁架台、铁夹、酒精灯等未画出），请回答有关问题：

实验结果：B中浓硫酸增重0.81g，C中碱石灰增重3.52g，F中收集到112mL（标准状况）气体．x的相对分子质量为167，它是通过质谱仪测定的（填一种现代化学仪器）试通过计算确定该有机物X的分子式C₈H₉NO₃．

Answer 1

分析 相对分子质量用质谱仪来测定；根据碱石灰质量增加量来确定CO₂的质量，求出C的质量和物质的量，根据浓硫酸质量增加来确定水的质量，求出H的质量和物质的量，根据氮气的体积求出氮的质量和物质的量，根据质量守恒，求出氧的质量和物质的量，以此该求出有机物X的分子式．

解答 解：测定相对分子质量可用质谱仪；
因碱石灰质量增加量为CO₂的质量，CO₂的质量为3.52g，其物质的量为$\frac{3.52g}{44g/mol}$=0.08mol，n（C）=0.08mol，m（C）=0.08mol×12g/mol=0.96g，
因浓硫酸质量增加量为水的质量，H₂O的质量为0.81g，其物质的量为$\frac{0.81g}{18g/mol}$=0.045mol，n（H）=0.09mol，m（H）=0.09g，
因氮气的体积为N₂为112mL，其物质的量为$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=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）=$\frac{0.48g}{167g/mol}$=0.03mol，
X的物质的量为$\frac{1.67g}{167g/mol}$=0.01mol，所以0.01molX中含有C0.08molC，0.09molH，0.01molN，0.03molO，所以该有机物X的分子式为C₈H₉NO₃．
故答案为：质谱仪； C₈H₉NO₃．

点评 本题考查学生燃烧法确定有机物分子组成的知识，为高频考点，侧重考查学的分析能力、实验能力和计算能力，题目难度中等，注意把握实验的原理和方法．