Question

德國化學(xué)家李比希最早提出關(guān)于有機物中元素定量分析方法：用CuO作氧化劑（在氧氣流中）將有機物氧化，再對產(chǎn)物進行分析，從而確定有機物的實驗式．現(xiàn)取m g某種氨基酸（C_xH_yO_zN_p）在純氧中完全燃燒，反應(yīng)方程式為：C_xH_yO_zN_p+O₂→CO₂+H₂O+N₂（未配平）．實驗在如圖裝置中進行：

請回答下列問題：
（1）實驗開始時，先要通一段時間的氧氣，其理由是：

排裝置中的空氣，以利準(zhǔn)確測定出F中的氮氣體積

．
（2）裝置圖中需要加熱的儀器有（用字母填空，下同）

A

，操作時應(yīng)先點燃

D

處的酒精燈．
（3）D裝置的作用是

吸收未反應(yīng)的氧氣，保證最終收集的氣體是氮氣

．
（4）讀取N₂的體積時，應(yīng)注意：①冷卻至室溫；②

量筒內(nèi)液面與廣口瓶中的液面在同一水平線上

；③視線與凹液面在同一水平線上．
（5）實驗中測得N₂的體積為V mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．為確定此氨基酸的分子式，還需要的有關(guān)數(shù)據(jù)有

ABD

．  
A．生成二氧化碳氣體質(zhì)量    B．生成水的質(zhì)量
C．通入氧氣的體積          D．氨基酸的相對分子質(zhì)量．

Answer 1

分析：利用氨基酸在純氧中完全燃燒生成CO₂、H₂O、N₂，通過測定生成的CO₂、H₂O、N₂的量確定實驗式，H₂O的質(zhì)量根據(jù)B裝置的增重得到，CO₂的質(zhì)量根據(jù)C裝置的增重得到，N₂的體積通過F測量．D裝置除去為反應(yīng)的氧氣．
（1）裝置內(nèi)有空氣，影響氮氣體積的測定．
（2）氨基酸燃燒需要加熱，用銅網(wǎng)除去未反應(yīng)的氧氣需要加熱．
（3）為保證氨基酸完全燃燒需要通入過量的氧氣，過量的氧氣影響氮氣體積的測定．
（4）讀取N₂的體積時，應(yīng)冷卻至室溫，使量取裝置的集氣瓶內(nèi)氮氣的壓強與外界大氣壓一致，讀數(shù)時視線與凹液面在同一水平線上．
（5）通過實驗式及相對分子質(zhì)量可以確定此氨基酸的分子式．

解答：解：實驗利用氨基酸在純氧中完全燃燒生成CO₂、H₂O、N₂，通過測定生成的CO₂、H₂O、N₂的量確定實驗式，H₂O的質(zhì)量根據(jù)B裝置的增重得到，CO₂的質(zhì)量根據(jù)C裝置的增重得到，N₂的體積通過F測量．D裝置除去為反應(yīng)的氧氣．
（1）裝置內(nèi)有空氣，影響氮氣體積的測定，實驗開始時，先要通一段時間的氧氣，排裝置中的空氣，以利準(zhǔn)確測定出F中的氮氣體積．
故答案為：排裝置中的空氣，以利準(zhǔn)確測定出F中的氮氣體積．
（2）氨基酸燃燒需要加熱，用銅網(wǎng)除去未反應(yīng)的氧氣需要加熱，即裝置A、D需要加熱．
故答案為：A、D．
（3）為保證氨基酸完全燃燒需要通入過量的氧氣，過量的氧氣影響氮氣體積的測定，氧氣通過灼熱的銅網(wǎng)生成氧化銅，保證最終收集的氣體是氮氣．
故答案為：吸收未反應(yīng)的氧氣，保證最終收集的氣體是氮氣．
（4）讀取N₂的體積時，應(yīng)冷卻至室溫，量筒內(nèi)液面與廣口瓶中的液面在同一水平線上，視線與凹液面在同一水平線上．
故答案為：量筒內(nèi)液面與廣口瓶中的液面在同一水平線上．
（5）實驗中測得N₂的體積，還需要H₂O、CO₂的質(zhì)量可以計算該氨基酸的實驗式，通過實驗式及相對分子質(zhì)量可以確定此氨基酸的分子式．
故選：ABD．

點評：考查燃燒法確定有機物的組成、對實驗原理裝置的理解、實驗基本操作等，難度中等，理解實驗原理是解題的關(guān)鍵．