Question

3．試根據(jù)題干信息回答下列問題．
（1）下面是一系列α-氨基酸：

該系列α-氨基酸中，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最大值接近于85.7%
（2）由人尿分離出來的結(jié)晶化合物A，熔點(diǎn)為187～188℃．對(duì)化合物A做下列實(shí)驗(yàn)：
①測(cè)得A的蒸氣密度為8．Og/L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．取17.92gA完全燃燒，生成的氣體通過濃硫酸，濃硫酸增重8.10g；剩余氣體通過堿石灰，氣體質(zhì)量減少39.60g．另取17.92gA完全分解，可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?.12L．試通過計(jì)算確定A的分子式．
②又已知A和足量6 mol•L^-1的鹽酸混合物加熱可以完全水解，1molA水解成1molB和1molC．已知A，B，C三種物質(zhì)的分子中均含有一個(gè)羧基；B物質(zhì)僅由C，H，O三種元素組成，其物質(zhì)的量之比為7：6：2，C的俗名為甘氨酸．寫出A，B，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A，B，CCH₂（NH₂）COOH．

Answer 1

分析 （1）通式為（CH₂）_n（NH₂）COOH，利用數(shù)學(xué)求極限的方法計(jì)算，n無限大時(shí)，C元素的含量接近之間重復(fù)基團(tuán)CH₂中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）①先根據(jù)M=ρ×Vm求出相對(duì)分子質(zhì)量，然后結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒求出0.1molA各原子的個(gè)數(shù)，最后求出A的分子式；
②B物質(zhì)僅由C、H、O三種元素組成，其物質(zhì)的量之比為7：6：2，則分子式為C₇H₆O₂，應(yīng)為，C的俗名為甘氨酸，為CH₂（NH₂）COOH，則A為，以此解答該題．

解答 解：（1）觀察式子，符合通式（CH₂）_n（NH₂）COOH，利用數(shù)學(xué)求極限的方法計(jì)算，n無限大時(shí)，C元素的含量接近之間重復(fù)基團(tuán)CH₂中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，C元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值為$\frac{12}{14}$×100%=85.7%，
故答案為：85.7%；
（2）①M(fèi)_（A）=8.0g/L×22.4L/mol=179.2g/mol，則相對(duì)分子質(zhì)量為179.2，
取17.92gA完全燃燒，生成的氣體通過濃硫酸，濃硫酸增重8.10g，即水的質(zhì)量為8.10g，物質(zhì)的量為$\frac{8.10g}{18g/mol}$=0.45mol，
剩余氣體通過堿石灰，氣體質(zhì)量減少39.60g，即二氧化碳的質(zhì)量為39.60g，物質(zhì)的量為$\frac{39.60g}{44g/mol}$=0.9mol，
另取17.92gA完全分解，可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?.12L，物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
所以0.1mol A可產(chǎn)生0.45mol H₂O，0.9mol CO₂和0.05mol N₂，即1mol A 中含9mol C、9mol H、1mol N，
設(shè)A的分子式為C₉H₉NO_X 則：9×12+9+14+16x=179.2，解得x=3，所以A的分子式是C₉H₉NO₃，
答：A的分子式是C₉H₉NO₃；
②B物質(zhì)僅由C、H、O三種元素組成，其物質(zhì)的量之比為7：6：2，則分子式為C₇H₆O₂，應(yīng)為，C的俗名為甘氨酸，為CH₂（NH₂）COOH，則A為，
故答案為：；；CH₂（NH₂）COOH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，題目著重于考查有機(jī)物分子式的確定，題目難度較大，注意掌握判斷有機(jī)物分子式的方法，本題中計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量為本題的解答關(guān)鍵．