Question

15．實驗室用燃燒法測定某種氨基酸（C_xH_yO_zN_m）的分子組成，取W g該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮氣．按圖中所示裝置進行實驗．

回答下列問題：
（1）實驗開始時，首先通入一段時間的氧氣，其理由是將裝置中的N₂排凈．
（2）以上裝置中A、D均需要加熱，操作時應先點燃D處的酒精燈．
（3）D裝置的作用是吸收未反應的氧氣，保證最終收集的是N₂．
（4）實驗中測得氮氣的體積為V mL（標準狀況），為確定此氨基酸的分子式，還需要的有關數據有D．
A．生成二氧化碳氣體的質量
B．生成水的質量
C．通入氧氣的體積
D．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，B中濃硫酸沉淀生成水的質量，C中堿石灰沉淀二氧化碳質量，D中銅網除去氧氣，量氣裝置測定氮氣體積．
（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）防止氧氣影響氮氣體積的測定；
（3）除去氧氣，防止影響氮氣體積的測定；
（4）該原理只能測出Wg該種氨基酸所含C元素、H元素、O元素、N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：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，B中濃硫酸沉淀生成水的質量，C中堿石灰沉淀二氧化碳質量，D中銅網除去氧氣，量氣裝置測定氮氣體積．
（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）最后測量生成氮氣的體積，應先點燃D處酒精燈，防止未反應的氧氣影響氮氣體積的測定，故答案為：D；
（3）銅網的作用是吸收未反應的O₂，保證最終收集到的氣體是反應生成的N₂，故答案為：吸收未反應的氧氣，保證最終收集的是N₂；
（4）該原理只能測出Wg該種氨基酸所含C元素、H元素、O元素、N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：D．

點評 本題考查物質組成探究實驗，掌握燃燒法根據原子守恒確定有機物分子組成，關鍵在于理解實驗原理．