Question

9．实验室用燃烧法测定某氨基酸（C_xH_yO_zN_p）的分子组成，取mg该氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO₂、H₂O和N₂．现用如图所示装置进行实验，请回答有关问题：

（1）实验开始时，D和E先不连接，首先要通入一段时间的氧气，其理由是将装置中的N₂排净．
（2）以上装置中需要加热的有AD（填字母），操作时应先点燃D处的酒精灯．
（3）A装置中发生反应的化学方程式为C_xH_yO_zN_m+（x+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O+$\frac{m}{2}$N₂．
（4）装置D的作用是吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体为N₂．

Answer 1

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，再计算氧元素的质量，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．

解答 解：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+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O+$\frac{m}{2}$N₂，
故答案为：C_xH_yO_zN_m+（x+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O+$\frac{m}{2}$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．

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，为高频考点，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，注意根据原子守恒法来解答，难度不大，关键在于理解实验原理．