Question

10．實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸（CxHyOzNp）的分子式組成，取Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．現(xiàn)用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈等未畫出）．請(qǐng)回答有關(guān)問題：

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，首先打開止水夾a，關(guān)閉止水夾b，通入一段時(shí)間的氧氣，這樣做的目的是將裝置中的N₂排凈，之后關(guān)閉止水夾a．
（2）由裝置B、C可分別測(cè)出H₂O和CO₂的質(zhì)量，以確定待測(cè)氨基酸中含有的H元素、C元素的質(zhì)量．
（3）E裝置的作用是測(cè)量N₂的體積，并由此確定待測(cè)氨基酸中含有的N元素元素的質(zhì)量，為了較準(zhǔn)確地測(cè)量該氣體的體積．在讀反應(yīng)前后甲管中液面的讀數(shù)求其差值的過程中，應(yīng)注意ac（填代號(hào)）．
a、視線與凹液面最低處相平
b、等待片刻，待乙管中液面不再上升時(shí)，立刻讀數(shù)
c、讀數(shù)時(shí)應(yīng)上下移動(dòng)乙管，使甲、乙兩管液面相平
d、讀數(shù)時(shí)不一定使甲、乙兩管液面相平
（4）實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的哪一數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確其理由是N₂的體積，多余的O₂在D中沒有被吸收完全
（5）嚴(yán)格地說，按上述方案只能確定氨基酸的最簡式，若要確定此氨基酸的分子式，還要測(cè)定該氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)原理為：Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．通過測(cè)定CO₂、H₂O和N₂的質(zhì)量，確定分子中三種元素原子個(gè)數(shù)比，由此確定最簡式．
（1）利用排水法測(cè)定氮?dú)獾捏w積，確定Wg該種氨基酸中含氮元素質(zhì)量；
（2）裝置B內(nèi)盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據(jù)裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質(zhì)量；
裝置C內(nèi)盛放堿石灰，吸收生成的二氧化碳，根據(jù)裝置C增重，確定Wg該種氨基酸中含碳元素質(zhì)量；
（3）E裝置的作用是測(cè)定氮?dú)獾捏w積；
（4）為保證氨基酸完全燃燒需通過量的氧氣；
（5）該原理只能測(cè)出Wg該種氨基酸所含C元素、H元素、O元素的質(zhì)量，據(jù)此可以確定其原子個(gè)數(shù)比．若要確定分子式還需測(cè)定該氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量．

解答 解：（1）裝置的空氣中含有N₂，影響生成氮?dú)獾捏w積測(cè)定，需將裝置中的N₂排凈，故答案為：將裝置中的N₂排凈；
（2）裝置B內(nèi)盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據(jù)裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質(zhì)量，裝置C內(nèi)盛放堿石灰，吸收生成的二氧化碳，根據(jù)裝置C增重，確定Wg該種氨基酸中含碳元素質(zhì)量，
故答案為：H₂O和CO₂、H元素、C；
（3）利用排水法測(cè)定氮?dú)獾捏w積，確定Wg該種氨基酸中含氮元素質(zhì)量．讀氮?dú)怏w積時(shí)應(yīng)注意上下移動(dòng)乙管，使甲、乙兩管液面相平，以保證管內(nèi)壓強(qiáng)應(yīng)與外界大氣壓相等，視線應(yīng)與凹液面最低處相平，
故答案為：N₂；N元素；ac；
（4）為保證氨基酸完全燃燒需通過量的氧氣，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，以防止影響N₂的體積的測(cè)定，但無法保證完全除去未反應(yīng)的氧氣，
故答案為：N₂的體積，多余的O₂在D中沒有被吸收完全；
（5）該原理只能測(cè)出Wg該種氨基酸所含C元素、H元素、O元素的質(zhì)量，據(jù)此可以確定其原子個(gè)數(shù)比，確定其最簡式．若要確定分子式還需測(cè)定該氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量．
故答案為：最簡式；相對(duì)分子質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制的計(jì)算、步驟以及誤差分析，利用燃燒法確定有機(jī)物分子組成的知識(shí)，難度不大，根據(jù)原子守恒法來求解有機(jī)物分子組成解答，難度不大，關(guān)鍵在于理解實(shí)驗(yàn)原理．