Question

10．實驗室用燃燒法測定某種氨基酸（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．現用下圖所示裝置進行實驗（鐵架臺、鐵夾、酒精燈等未畫出）．請回答有關問題：

（1）實驗開始時，首先打開止水夾a，關閉止水夾b，通入一段時間的氧氣，這樣做的目的是將裝置中的N₂排凈，之后關閉止水夾a．
（2）由裝置B、C可分別測出H₂O和CO₂的質量，以確定待測氨基酸中含有的H元素、C元素的質量．
（3）E裝置的作用是測量N₂的體積，并由此確定待測氨基酸中含有的N元素元素的質量，為了較準確地測量該氣體的體積．在讀反應前后甲管中液面的讀數求其差值的過程中，應注意ac（填代號）．
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，立刻讀數
c、讀數時應上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平
d、讀數時不一定使甲、乙兩管液面相平
（4）實驗中測定的哪一數據可能不準確其理由是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，還要測定該氨基酸的相對分子質量．

Answer 1

分析 該實驗原理為：Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．通過測定CO₂、H₂O和N₂的質量，確定分子中三種元素原子個數比，由此確定最簡式．
（1）利用排水法測定氮氣的體積，確定Wg該種氨基酸中含氮元素質量；
（2）裝置B內盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質量；
裝置C內盛放堿石灰，吸收生成的二氧化碳，根據裝置C增重，確定Wg該種氨基酸中含碳元素質量；
（3）E裝置的作用是測定氮氣的體積；
（4）為保證氨基酸完全燃燒需通過量的氧氣；
（5）該原理只能測出Wg該種氨基酸所含C元素、H元素、O元素的質量，據此可以確定其原子個數比．若要確定分子式還需測定該氨基酸的相對分子質量．

解答 解：（1）裝置的空氣中含有N₂，影響生成氮氣的體積測定，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內盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質量，裝置C內盛放堿石灰，吸收生成的二氧化碳，根據裝置C增重，確定Wg該種氨基酸中含碳元素質量，
故答案為：H₂O和CO₂、H元素、C；
（3）利用排水法測定氮氣的體積，確定Wg該種氨基酸中含氮元素質量．讀氮氣體積時應注意上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平，以保證管內壓強應與外界大氣壓相等，視線應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，利用銅網和氧氣在加熱條件下反應除去未反應完氧氣，以防止影響N₂的體積的測定，但無法保證完全除去未反應的氧氣，
故答案為：N₂的體積，多余的O₂在D中沒有被吸收完全；
（5）該原理只能測出Wg該種氨基酸所含C元素、H元素、O元素的質量，據此可以確定其原子個數比，確定其最簡式．若要確定分子式還需測定該氨基酸的相對分子質量．
故答案為：最簡式；相對分子質量．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制的計算、步驟以及誤差分析，利用燃燒法確定有機物分子組成的知識，難度不大，根據原子守恒法來求解有機物分子組成解答，難度不大，關鍵在于理解實驗原理．