Question

12．取未知天然氨基酸A 66.50g进行元素分析，与强碱溶液共热，在标准状况下收集到N ₂5.60L（假设氮全部转化）．已知氨基酸1个分子中含有一个氮原子，又取2.66gA溶于水配成溶液，用0.80mol/LNaOH溶液滴定耗去50.00mL恰好中和．试求：
（1）氨基酸A的摩尔质量
（2）氨基酸A分子中含羧基的个数
（3）求氨基酸A的化学式；请写出A具有对称结构M氨基酸的简式．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氮气的物质的量，根据N元素守恒计算n（-NH₂），进而确定氨基酸的物质的量，再根据M=$\frac{m}{n}$计算该氨基酸的摩尔质量；
（2）计算2.66g氨基酸的物质的量、消耗NaOH的物质的量，设氨基酸有x个-COOH，则：R（COOH）_x～～xNaOH，据此计算羧基数目；
（3）设氨基酸分子中含有n个CH₂，根据含有的氨基、羧基数目确定氨基酸的分子式表达式，结合相对分子质量确定分子式，书写具有对称结构M氨基酸结构简式．

解答 解：（1）m（A）=66.5g，n（-NH₂）=2n（N₂）=2×$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.5 mol
氨基酸A的摩尔质量为：M（A）=66.5g÷0.5mol=133g/mol
答：氨基酸A的摩尔质量为133g/mol；
（2）2.26gA的物质的量为：2.66g÷133g/mol=0.02mmol
消耗氢氧化钠的物质的量=0.8mol/L×0.05L=0.04mol
设氨基酸有x个-COOH，则：
R（COOH）_x～～x NaOH
1             x
0.02mol      0.04mol
x=$\frac{0.04mol×1}{0.02mol}$=2，即A含2个-COOH，
答：氨基酸A分子中含有2个羧基；
（3）设氨基酸A的结构简式为：HOOC-CH（NH₂）-（CH₂）n-COOH，则：
氨氨基酸A化学式为：C_3+nH_5+2nO₄N，
有：12×（3+n）+5+2n+16×4+14=133 
解得n=1，
所以氨基酸A化学式为：C₄H₇O₄N，A具有对称结构M氨基酸的结构简式：，
答：氨基酸A化学式为：C₄H₇O₄N，A具有对称结构M氨基酸的结构简式：．

点评 本题考查了有机物结构简式、结构式的确定，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目难度中等，明确常见有机物结构与性质为解答关键，