Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成，取w g該氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO2、H2O和N2。現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈等未畫(huà)出)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)中止水夾a是關(guān)閉的，b是開(kāi)啟的。但實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先要打開(kāi)夾a，關(guān)閉夾b，通一段時(shí)間的純氧，這樣做的目的是_____。

(2)以上裝置中需要加熱的有____(填裝置代號(hào))。操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃___處的酒精燈。

(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得N2的體積為VmL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，為確定此氨基酸的分子式，還需要得到的數(shù)據(jù)有____(填字母)。

A.生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量 B.生成水的質(zhì)量

C.通入氧氣的體積 D.該氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量

(5)如果將裝置B、C的連接順序變?yōu)?/span>C、B，該實(shí)驗(yàn)的目的能否達(dá)到?簡(jiǎn)述理由______。

Answer 1

【答案】將裝置中的空氣排凈 A和D D CxHyOzNp+(x+-)O2xCO2+H2O+N2 ABD 不能，因?yàn)闊龎A將同時(shí)吸收CO2和H2O兩種氣體，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù)，無(wú)法確定該氨基酸的分子組成

【解析】

根據(jù)題意可知，用燃燒法測(cè)定某種氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成，用雙氧水產(chǎn)生氧氣，用純氧氣將CxHyOzNp氧化成二氧化碳、水和氮?dú)猓�用氧化銅將未完全氧化的碳元素氧化成二氧化碳，用濃硫酸吸收水，用堿石灰吸收二氧化碳，用銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的氧氣，用排水量氣法測(cè)得氮?dú)獾捏w積，為了準(zhǔn)確測(cè)得各成分的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先用氧氣將裝置中的空氣排盡，同時(shí)應(yīng)按先吸收水，再吸收二氧化碳，再除氧氣，最后測(cè)氮?dú)獾捏w積，根據(jù)元素守恒可計(jì)算出CxHyOzNp的組成，以此解答該題。

(1)空氣中的氮?dú)鈺?huì)產(chǎn)生干擾，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先要打開(kāi)夾a，關(guān)閉夾b，通一段時(shí)間的純氧，可以將裝置中的N2排凈，避免它對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾，之后，則需關(guān)閉止水夾a，打開(kāi)b；

(2)氨基酸和氧氣的反應(yīng)，以及銅網(wǎng)和氧氣的反應(yīng)都需要加熱，因此需要加熱的裝置有AD；操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃D處的酒精燈，吸收未反應(yīng)的氧氣，保證最終收集的氣體為N2；

(3)在裝置A中氨基酸和氧氣在加熱時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，化學(xué)方程式是：CxHyOzNp+(x+-)O2xCO2+H2O+N2；

(4)根據(jù)上面的分析可知，為了確定此氨基酸的分子式，除了準(zhǔn)確測(cè)量N2的體積外，還需得到氨基酸的摩爾質(zhì)量、生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量，故合理選項(xiàng)是ABD；

(5)如果將裝置中的B、C連接順序變?yōu)?/span>C、B，因?yàn)閴A石灰將同時(shí)吸收水蒸氣與CO2，得不到二者各自的質(zhì)量，無(wú)法計(jì)算C元素與H元素的含量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù)，無(wú)法確定該氨基酸的分子組成。