问题 问答题

I.实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成.取w g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2.现用图示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出)请回答下列有关问题:

(1)写出装置D中分别盛放的试剂:D______;

(2)检查装置气密性,进行如下操作后A中氨基酸开始反应,请用序号表示正确的操作顺序______.(实验操作:①使用酒精灯加热A处;②使用酒精灯加热D处;③打开活塞a,通入氧气; ④关闭活塞a,记录F装置的液面读数.)

(3)样品氨基酸充分燃烧后,待E装置气体冷却至室温后记录F装置的液面读数,请指出读数时应注意的问题:______.

(4)通过该实验所能测定的数据,能否确定该氨基酸的分子式:______.

II.室温下,将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到了蓝色沉淀.为了确定沉淀的组成,某研究性学习小组进行了以下试验和研究.

(1)【提出假说】

假设一:两者反应只生成CuCO3沉淀;

假设二:两者反应只生成Cu(OH)2沉淀;

假设三:______;

(2)【理论探究】

查阅资料:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水;KSP〔CuCO3〕=1.4×10-10

KSP〔Cu(OH)2〕=5.6×10-20若只由此数据结合适当计算来判断,最有可能正确的是假设______.

(3)【实验探究】

步骤一:将CuSO4溶液倒入等浓度等体积的Na2CO3溶液中并搅拌,有蓝色沉淀生成.

步骤二:将沉淀从溶液中分离出来,其操作方法为:①过滤,②______,③干燥.

步骤三:利用下图所示装置,进行定量分析:

①A装置中玻璃仪器的名称是U 形管.

②仪器组装好后首先要进行的实验操作是______.

③实验结束时通入过量的空气的作用是保证装置中的水蒸气和CO2被C、D装置完全吸收.

④数据记录:

(4)【实验结论】

利用上述数据初步判断该沉淀的成分是CuCO3和Cu(OH)2,在沉淀中二者的物质的量之比为______.若所得沉淀是纯净物而不是混合物,请写出该物质的化学式______.

B装置的质量(g)C装置的质量(g)D装置的质量(g)
实验前15.4262.1223.8
试验后6.1264.8230.4

答案

I、(1)为保证氨基酸完全燃烧需通过量的氧气,利用铜网和氧气在加热条件下反应除去未反应完氧气,以防止影响N2的体积的测定,

故答案为:铜网;

(2)先排除装置内空气,以免影响氮气体积测定,然后先加热铜网防止通入的氧气为反应而被收集,再通入氧气,加热氨基酸样品燃烧,

故答案为:③④②③①;

(2)装置B内盛放浓硫酸,吸收生成的水,根据装置B增重,确定Wg该种氨基酸中含氢元素质量,装置C内盛放碱石灰,吸收生成的二氧化碳,根据装置C增重,确定Wg该种氨基酸中含碳元素质量,故答案为:H元素;O元素;

(3)利用排水法测定氮气的体积,确定Wg该种氨基酸中含氮元素质量.读氮气体积时应注意上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平,以保证管内压强应与外界大气压相等,视线应与凹液面最低处相平,

故答案为:读数时视线应与刻度线和凹液面最低点相切,移动量筒使E和F装置的液面相平;

(4)该原理只能测出Wg该种氨基酸所含C元素、H元素、O元素的质量,据此可以确定其原子个数比,确定其最简式.若要确定分子式还需测定该氨基酸的相对分子质量,

故答案为:不能;

II.(1)Cu(OH)2和CuCO3都不溶于水,可能为二者混合物,

故答案为:生成的是CuCO3和Cu(OH)2的混合物;

(2)令铜离子的浓度为cmol/L,则铜离子开始沉淀时,所需碳酸根的浓度c(CO32-)=

1.4×10-10
c

铜离子开始沉淀时,所需氢氧根的浓度c(OH-)=

5.6×10-20
c
=
5.6
c
×10-10.碳酸钠溶液呈碱性c(OH-)>10-7

所以最可能沉淀的是氢氧化铜,

故答案为:二;

(3)将沉淀从溶液中分离出来,过滤后需洗涤表面附着的一些可溶性物质.其操作步骤一般为:①过滤,②洗涤,③干燥.

实验通过加热沉淀分解根据浓硫酸及碱石灰的增重确定沉淀的成分,仪器组装好后首先要进行的实验操作是检查装置的气密性.

故答案为:步骤二:洗涤;   步骤三:②检查装置的气密性;

(4)由表可知水的质量为264.8g-262.1g=2.7g,物质的量为

2.7g
18g/mol
=0.15mol,由H原子守恒可知氢氧化铜为0.15mol.二氧化碳的质量为230.4g-223.8g=6.6g,物质的量为
6.6g
44g/mol
=0.15mol,由C原子守恒可知碳酸铜为0.15mol.

所以CuCO3和Cu(OH)2的物质的量之比为1:1.

所得沉淀是纯净物而不是混合物,则其化学式为 Cu2(OH)2CO3

故答案为:1:1; Cu2(OH)2CO3

单项选择题
单项选择题 B型题