Question

实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNm）的分子组成．取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气．按图所示装置进行实验．

回答下列问题：
（1）实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是

 

．
（2）以上装置中需要加热的仪器有

 

（填写字母），操作时应先点燃

 

处的酒精灯．
（3）A装置中发生反应的化学方程式是

 

．
（4）D装置的作用是

 

．
（5）读取氮气的体积时，应注意：①

 

；②

 

．
（6）实验中测得氮气的体积为V mL（标准状况），为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有

 

（填编号）．
A．生成二氧化碳气体的质量       B．生成水的质量
C．通入氧气的体积               D．氨基酸的相对分子质量．

Answer 1

考点：氨基酸、蛋白质的结构和性质特点,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：糖类与蛋白质专题

分析：该实验原理为：Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO₂、H₂O和N₂．装置B内盛放浓硫酸，吸收生成的水，根据装置B增重，确定Wg该种氨基酸中含氢元素质量，根据F中水的体积确定氮气的体积，并由此确定待测氨基酸中含有的氮元素的质量，在计算氧元素的质量，确定分子中元素原子个数比，由此确定最简式．
（1）利用排水法测定氮气的体积，确定Wg该种氨基酸中含氮元素质量；
（2）氨基酸和氧气的反应，以及铜网和氧气的反应都需要加热；
（3）氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气；
（4）由原理可知，铜网吸收未反应的O₂；
（5）根据读数时必须保证压强相同进行分析；
（6）该原理可知，测出该种氨基酸分子式需要二氧化碳、水的质量以及氮气的体积，计算氧元素的质量，确定分子中元素原子个数比，再结合氨基酸的相对分子质量确定分子式．

解答： 解：首先观察装置图，很容易看出在A中是氨基酸的燃烧，在B中是吸收生成的水，在C中是吸收产生的二氧化碳，D的设计是除掉多余的氧气，E和F的设计目的是通过量气的方式测量氮气的体积．在这个基础上，根据本实验的目的是测定某种氨基酸（C_xH_yO_zN_m）的分子组成，需要测量的是二氧化碳、水和氮气的量，这三个量可以确定氨基酸的实验式，所以再加上氨基酸的相对分子质量就可以确定氨基酸的分子式．根据这个原理，实验的准确性取决于二氧化碳、水和氮气的量的测量，而且关键是氮气的量的测量，对氮气量的测量最可能产生影响的就是原装置中的氮气和过量的氧气，所以一开始就应该先通氧气将原装置中空气排尽，而在测量氮气前，将过量的氧气排尽．
该实验原理为：Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO₂、H₂O和N₂．装置B内盛放浓硫酸，吸收生成的水，根据装置B增重，确定Wg该种氨基酸中含氢元素质量，根据F中水的体积确定氮气的体积，并由此确定待测氨基酸中含有的氮元素的质量，在计算氧元素的质量，确定分子中元素原子个数比，由此确定最简式．
（1）装置的空气中含有N₂，影响生成氮气的体积测定，需将装置中的N₂排净，
故答案为：将装置中的N₂排净；
（2）氨基酸和氧气的反应，以及铜网和氧气的反应都需要加热，应先点燃D处的酒精灯，吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体为N₂
故答案为：AD；D；
（3））氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气，反应的化学方程式是：C_xH_yO_zN_m+（x+

y

4

-

z

2

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O+

m

2

N₂，
故答案为：C_xH_yO_zN_m+（x+

y

4

-

z

2

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O+

m

2

N₂；
（4）由原理可知，铜网吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体为N₂；
故答案为：吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体为N₂；
（5）读数时必须保证压强相同，所以注意事项是①量筒中的液面应与广口瓶中的液面相持平；其次②视线应与刻度线和凹液面最低点相切，
故答案为：①量筒内液面与广口瓶中的液面相持平　②视线与凹液面最低处相切；
（6）该原理可知，测出该种氨基酸分子式需要二氧化碳、水的质量以及氮气的体积，计算氧元素的质量，确定分子中元素原子个数比，再结合氨基酸的相对分子质量确定分子式．
故答案为：ABD．

点评：本题考查学生利用燃烧法确定有机物分子组成的知识，根据原子守恒法来解答，难度不大，关键在于理解实验原理．