Question

有一天然蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸X，已知其相對分子質(zhì)量為181，欲測定其分子組成，某同學(xué)設(shè)計了下圖所示裝置（加熱和夾持裝置均已略去）．取1.81g該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成CO₂、H₂O和N₂．回答下列問題：
（1）裝置D的作用是

 

．
（2）讀取N₂所排水的體積時，要注意

 

．
（3）實驗中測得反應(yīng)前后B裝置增重0.99g，C裝置增重3.96g，E中收集到氣體112mL．
①寫出氨基酸X的分子式

 

．
②已知X能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，寫出X的結(jié)構(gòu)簡式

 

．
③在一定條件下兩分子X可反應(yīng)形成含三個六元環(huán)的化合物Y，寫出X→Y的化學(xué)方程式

 

．
（4）滿足所有下列條件的X的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式

 

．
①苯環(huán)上含三個間位取代基，且有一個為氨基（與苯環(huán)直接相連）
②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
③屬于酯類，且可與新制Cu（OH）₂反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）根據(jù)利用銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的O₂進行分析；
（2）根據(jù)讀數(shù)時必須保證壓強相同進行分析；
（3）①根據(jù)堿石灰質(zhì)量增加量來確定CO₂的質(zhì)量，求出C的質(zhì)量和物質(zhì)的量，根據(jù)濃硫酸質(zhì)量增加來確定水的質(zhì)量，求出H的質(zhì)量和物質(zhì)的量，根據(jù)氮氣的體積求出氮的質(zhì)量和物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒，求出氧的質(zhì)量和物質(zhì)的量，以此該求出有機物X的分子式；
②天然蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸X，則X為α-氨基酸，再結(jié)合題中限制條件寫出X的結(jié)構(gòu)簡式；
③X分子中含有氨基和羧基，兩個X分子之間能夠發(fā)生成肽反應(yīng)生成含三個六元環(huán)的化合物，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)題中限制條件可知，該有機物分子中含有氨基、酚羥基和甲酸酯的結(jié)構(gòu)，結(jié)合X的結(jié)構(gòu)簡式寫出該有機物的結(jié)構(gòu)簡式．

解答： 解：（1）根據(jù)以上分析可知，銅網(wǎng)的作用是吸收未反應(yīng)的O₂，保證最終收集到的氣體是反應(yīng)生成的N₂，
故答案為：吸收過量（或未反應(yīng)）的O₂，防止其干擾N₂體積測定；
（2）讀數(shù)時必須保證壓強相同，所以注意事項為：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，
故答案為：調(diào)節(jié)F，使得E和F中液面持平；
（3）①因堿石灰質(zhì)量增加量為CO₂的質(zhì)量，CO₂的質(zhì)量為3.96g，其物質(zhì)的量為：

3.96g

44g/mol

=0.09mol，n（C）=0.09mol，m（C）=0.09mol×12g/mol=1.08g，
因濃硫酸質(zhì)量增加量為水的質(zhì)量，H₂O的質(zhì)量為0.99g，其物質(zhì)的量為：

0.99g

18g/mol

=0.055mol，n（H）=0.11mol，m（H）=0.11g，
因氮氣的體積為N₂為112mL，其物質(zhì)的量為：

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，n（N）=0.01mol，m（N）=0.14g，
因m（C）+m（H）+m（N）=1.33g，所以m（O）=1.81g-1.19g=0.48g，n（O）=

0.48g

16g/mol

=0.03mol，
X的物質(zhì)的量為：

1.81g

181g/mol

=0.01mol，即：0.01molX中含有C0.09molC，0.11molH，0.01molN，0.03molO，所以該有機物X的分子式為：C₉H₁₁O₃N，
故答案為：C₉H₁₁O₃N；
②已知X能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明X分子中含有酚羥基，其苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，說明苯環(huán)上有兩個取代基，且取代基處于苯環(huán)的對位C上；由于天然蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸X，則X為α-氨基酸，則X的結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：；
③X分子中含有氨基和羧基，在一定條件下兩分子X可發(fā)生反應(yīng)形成含三個六元環(huán)的化合物Y，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（4）X的結(jié)構(gòu)簡式為：，①苯環(huán)上含三個間位取代基，且有一個為氨基（與苯環(huán)直接相連）；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，該有機物分子中含有酚羥基；③屬于酯類，其分子中含有酯基，且可與新制Cu（OH）₂反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，該酯為甲酸酯，滿足條件的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：、，
故答案為：、．

點評：本題考查了探究物質(zhì)組成、有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，明確探究原理為解答關(guān)鍵，注意掌握常見有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確同分異構(gòu)體的概念及書寫原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力．