Question

實驗室用燃燒法測定某種氨基酸(C_xH_yO_zN_p)的分子組成。取w g該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂。現(xiàn)用下圖所示裝置進(jìn)行實驗（鐵架臺、鐵夾、酒精燈等未畫出），請回答有關(guān)問題：

（1）實驗開始時，首先打開止水夾a，關(guān)閉止水夾b，通一段時間的純氧，這樣做的目的是                          ；之后則需關(guān)閉止水夾              ，打開止水夾          。

（2）以上裝置中需要加熱的有（填裝置代號）      。操作時應(yīng)先點燃      處的酒精燈。

（3）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                              ；

（4）裝置D的作用是                                   ；

（5）為將N₂所排水的體積測準(zhǔn)，反應(yīng)前應(yīng)將連接E和F裝置的玻璃導(dǎo)管中充滿        （水、空氣或氧氣），簡述理由                                      。

（6）讀取N₂所排水的體積時，要注意：①                                       ；

②                                      。

（7）實驗中測得N₂的體積為V mL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）。為確定此氨基酸的分子式，還需得到的數(shù)據(jù)有（填字母）                。

A.生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量      B.生成水的質(zhì)量

C.通入氧氣的體積             D.該氨基酸的摩爾質(zhì)量

（8）如果將裝置中B、C的連接順序變?yōu)镃、B，該實驗的目的能否達(dá)到？簡述理由                                                                                                                               。

 

Answer 1

【答案】

（1）將裝置中的排凈；a，b。（2）A和D；D

（3）

（4）吸收未反應(yīng)的，保證最終收集到的氣體是反應(yīng)生成的。

（5）水；這段玻璃管中如充滿氣體，將不能被收集和測量，導(dǎo)致較大的實驗誤差；而充滿水時將保證進(jìn)入裝置E的氣體體積與排出水的體積基本相等。

（6）①量筒中的液面應(yīng)與廣口瓶中的液面相持平；②視線應(yīng)與刻度線和凹液面最低點相切。

（7）A、B、D

（8）不能達(dá)到該實驗的目的。因為堿石灰是堿性干燥劑，將同時吸收和兩種氣體，使實驗結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù)，無法確定該氨基酸的分子組成。

【解析】

試題分析：（1）由于裝置中含有空氣，而空氣中含有氮氣，會干擾實驗。所以目的就是將裝置中的排凈，防止干擾，造成實驗誤差。然后就可以關(guān)閉止水夾a，打開止水夾b。

（2）氨基酸和氧氣的反應(yīng)，以及銅網(wǎng)和氧氣的反應(yīng)都需要加熱，答案選A和D；為了防止氧氣被吸收進(jìn)入E中，所以首先要點燃D出酒精燈。

（3）氨基酸和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

（4）根據(jù)以上分析可知，銅網(wǎng)的作用是吸收未反應(yīng)的，保證最終收集到的氣體是反應(yīng)生成的。

（5）這段玻璃管中如充滿氣體，將不能被收集和測量，導(dǎo)致較大的實驗誤差；而充滿水時將保證進(jìn)入裝置E的氣體體積與排出水的體積基本相等，所以為將N₂所排水的體積測準(zhǔn)，反應(yīng)前應(yīng)將連接E和F裝置的玻璃導(dǎo)管中充滿水。

（6）讀數(shù)時必須保證壓強(qiáng)相同，所以注意事項是①量筒中的液面應(yīng)與廣口瓶中的液面相持平；其次②視線應(yīng)與刻度線和凹液面最低點相切。

（7）由于通入的氧氣部分被銅反應(yīng)掉，所以氧氣的體積不需要。根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，要測定氨基酸的化學(xué)式，則根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，還需要的數(shù)據(jù)是生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量以及該氨基酸的摩爾質(zhì)量，答案選A、B、D。

（8）因為堿石灰是堿性干燥劑，將同時吸收和兩種氣體，使實驗結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù)，無法確定該氨基酸的分子組成，所以不能對調(diào)。

考點：考查氨基酸化學(xué)式測定的有關(guān)實驗判斷、實驗評價、設(shè)計以及實驗數(shù)據(jù)處理等

點評：該題是高考中的常見題型，試題綜合性強(qiáng)，難點較大，對學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。該類試題要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。本題有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，特別是學(xué)生的實驗設(shè)計、分析、評價等綜合能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。