Question

10．实验室用燃烧法测定某种氨基酸（C_xH_yO_zN_p）的分子组成．取Wg该种氨基酸放在纯氧气中燃烧，燃烧后生成的N₂的体积用F装置进行测量，所需装置如图（夹持仪器及部分加热装置已略去）：

（1）该实验装置的合理连接顺序为：A、C、DCEB或DCBE、F．（装置可以重复选用）
（2）实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是
将装置内的N₂（或空气）排除干净．
（3）燃烧管D中放入CuO的作用是将未充分燃烧的产物CO转化为CO₂ （或使氨基酸中的碳完全转化为CO₂），装置B的作用是除去多余的O₂，保证F装置最终收集的气体全为N₂．
（4）为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N₂的体积外，还需得到的数据有ABC（填字母）．
A．该氨基酸的摩尔质量                                   B．生成二氧化碳气体的质量
C．生成水的质量                                        D．通入O₂的体积
（5）在读取F装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的体积偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（6）已知分子式为C₂H₄O₂的有机物也含有氨基酸中的某个官能团，请设计实验证明该官能团（试剂任选）取该有机物少许于试管中，滴加NaHCO₃溶液，有气泡产生．

Answer 1

分析 根据题意可知，用燃烧法测定某种氨基酸（C_xH_yO_zN_p）的分子组成，用双氧水产生氧气，用纯氧气将C_xH_yO_zN_p氧化成二氧化碳、水和氮气，用氧化铜将未完全氧化的碳元素氧化成二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用碱石灰吸收二氧化碳，用铜网吸收未反应的氧气，用排水量气法测得氮气的体积，为了准确测得各成分的质量，实验开始先用氧气将装置中的空气排尽，同时应按先吸收水，再吸收二氧化碳，再除氧气，最后测氮气的体积，根据元素守恒可计算出C_xH_yO_zN_p的组成，据此答题；

解答 解：根据题意可知，用燃烧法测定某种氨基酸（C_xH_yO_zN_p）的分子组成，用双氧水产生氧气，用纯氧气将C_xH_yO_zN_p氧化成二氧化碳、水和氮气，用氧化铜将未完全氧化的碳元素氧化成二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用碱石灰吸收二氧化碳，用铜网吸收未反应的氧气，用排水量气法测得氮气的体积，为了准确测得各成分的质量，实验开始先用氧气将装置中的空气排尽，同时应按先吸收水，再吸收二氧化碳，再除氧气，最后测氮气的体积，根据元素守恒可计算出C_xH_yO_zN_p的组成，
（1）根据上面的分析可知，该实验装置的合理连接顺序为：A、C、D、C、E、B（或B、E）、F，
故答案为：DCEB或DCBE；
（2）实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是将装置内的N₂（或空气）排除干净，
故答案为：将装置内的N₂（或空气）排除干净；
（3）燃烧管D中放入CuO的作用是将未充分燃烧的产物CO转化为CO₂ （或使氨基酸中的碳完全转化为CO₂），装置B的作用是 除去多余的O₂，保证F装置最终收集的气体全为N₂，
故答案为：将未充分燃烧的产物CO转化为CO₂ （或使氨基酸中的碳完全转化为CO₂）； 除去多余的O₂，保证F装置最终收集的气体全为N₂；
（4）根据上面的分析可知，为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N₂的体积外，还需得到氨基酸的摩尔质量、生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量，故选ABC；
（5）在读取F装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的压强大于空气中的压强，所以测得的体积偏小，
故答案为：偏小；
（6）根据分子式为C₂H₄O₂，及氨基酸中的官能团可知，该分子中有羧基，实验证明该官能团的方法为取该有机物少许于试管中，滴加NaHCO₃溶液，有气泡产生，
故答案为：取该有机物少许于试管中，滴加NaHCO₃溶液，有气泡产生．

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，涉及实验方案设计、根据原子守恒法来解答，难度较大，关键在于理解实验原理．