Question

I．實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸（CxHyOzNp）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)用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈等未畫(huà)出）請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：



（1）寫(xiě)出裝置D中分別盛放的試劑：D______；
（2）檢查裝置氣密性，進(jìn)行如下操作后A中氨基酸開(kāi)始反應(yīng)，請(qǐng)用序號(hào)表示正確的操作順序______．（實(shí)驗(yàn)操作：①使用酒精燈加熱A處；②使用酒精燈加熱D處；③打開(kāi)活塞a，通入氧氣； ④關(guān)閉活塞a，記錄F裝置的液面讀數(shù)．）
（3）樣品氨基酸充分燃燒后，待E裝置氣體冷卻至室溫后記錄F裝置的液面讀數(shù)，請(qǐng)指出讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：______．
（4）通過(guò)該實(shí)驗(yàn)所能測(cè)定的數(shù)據(jù)，能否確定該氨基酸的分子式：______．
II．室溫下，將一定濃度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到了藍(lán)色沉淀．為了確定沉淀的組成，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下試驗(yàn)和研究．
（1）【提出假說(shuō)】
假設(shè)一：兩者反應(yīng)只生成CuCO₃沉淀；
假設(shè)二：兩者反應(yīng)只生成Cu（OH）₂沉淀；
假設(shè)三：______；
（2）【理論探究】
查閱資料：CuCO₃和Cu（OH）₂均不帶結(jié)晶水；K_SP〔CuCO₃〕=1.4×10^-10
K_SP〔Cu（OH）₂〕=5.6×10^-20若只由此數(shù)據(jù)結(jié)合適當(dāng)計(jì)算來(lái)判斷，最有可能正確的是假設(shè)______．
（3）【實(shí)驗(yàn)探究】
步驟一：將CuSO₄溶液倒入等濃度等體積的Na₂CO₃溶液中并攪拌，有藍(lán)色沉淀生成．
步驟二：將沉淀從溶液中分離出來(lái)，其操作方法為：①過(guò)濾，②______，③干燥．
步驟三：利用下圖所示裝置，進(jìn)行定量分析：



①A裝置中玻璃儀器的名稱(chēng)是U 形管．
②儀器組裝好后首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______．
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入過(guò)量的空氣的作用是保證裝置中的水蒸氣和CO₂被C、D裝置完全吸收．
④數(shù)據(jù)記錄：
（4）【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
利用上述數(shù)據(jù)初步判斷該沉淀的成分是CuCO₃和Cu（OH）₂，在沉淀中二者的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____．若所得沉淀是純凈物而不是混合物，請(qǐng)寫(xiě)出該物質(zhì)的化學(xué)式______．

	B裝置的質(zhì)量（g）	C裝置的質(zhì)量（g）	D裝置的質(zhì)量（g）
實(shí)驗(yàn)前	15.4	262.1	223.8
試驗(yàn)后	6.1	264.8	230.4

Answer 1

I、（1）為保證氨基酸完全燃燒需通過(guò)量的氧氣，利用銅網(wǎng)和氧氣在加熱條件下反應(yīng)除去未反應(yīng)完氧氣，以防止影響N₂的體積的測(cè)定，
故答案為：銅網(wǎng)；
（2）先排除裝置內(nèi)空氣，以免影響氮?dú)怏w積測(cè)定，然后先加熱銅網(wǎng)防止通入的氧氣為反應(yīng)而被收集，再通入氧氣，加熱氨基酸樣品燃燒，
故答案為：③④②③①；
（2）裝置B內(nèi)盛放濃硫酸，吸收生成的水，根據(jù)裝置B增重，確定Wg該種氨基酸中含氫元素質(zhì)量，裝置C內(nèi)盛放堿石灰，吸收生成的二氧化碳，根據(jù)裝置C增重，確定Wg該種氨基酸中含碳元素質(zhì)量，故答案為：H元素；O元素；
（3）利用排水法測(cè)定氮?dú)獾捏w積，確定Wg該種氨基酸中含氮元素質(zhì)量．讀氮?dú)怏w積時(shí)應(yīng)注意上下移動(dòng)乙管，使甲、乙兩管液面相平，以保證管內(nèi)壓強(qiáng)應(yīng)與外界大氣壓相等，視線(xiàn)應(yīng)與凹液面最低處相平，
故答案為：讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)應(yīng)與刻度線(xiàn)和凹液面最低點(diǎn)相切，移動(dòng)量筒使E和F裝置的液面相平；
（4）該原理只能測(cè)出Wg該種氨基酸所含C元素、H元素、O元素的質(zhì)量，據(jù)此可以確定其原子個(gè)數(shù)比，確定其最簡(jiǎn)式．若要確定分子式還需測(cè)定該氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量，
故答案為：不能；
II．（1）Cu（OH）₂和CuCO₃都不溶于水，可能為二者混合物，
故答案為：生成的是CuCO₃和Cu（OH）₂的混合物；
（2）令銅離子的濃度為cmol/L，則銅離子開(kāi)始沉淀時(shí)，所需碳酸根的濃度c（CO₃^2-）=

1.4×10-10

c

．
銅離子開(kāi)始沉淀時(shí)，所需氫氧根的濃度c（OH^-）=

5.6×10-20 c

=

5.6 c

×10^-10．碳酸鈉溶液呈堿性c（OH^-）＞10^-7，
所以最可能沉淀的是氫氧化銅，
故答案為：二；
（3）將沉淀從溶液中分離出來(lái)，過(guò)濾后需洗滌表面附著的一些可溶性物質(zhì)．其操作步驟一般為：①過(guò)濾，②洗滌，③干燥．
實(shí)驗(yàn)通過(guò)加熱沉淀分解根據(jù)濃硫酸及堿石灰的增重確定沉淀的成分，儀器組裝好后首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢查裝置的氣密性．
故答案為：步驟二：洗滌；   步驟三：②檢查裝置的氣密性；
（4）由表可知水的質(zhì)量為264.8g-262.1g=2.7g，物質(zhì)的量為

2.7g

18g/mol

=0.15mol，由H原子守恒可知?dú)溲趸�銅為0.15mol．二氧化碳的質(zhì)量為230.4g-223.8g=6.6g，物質(zhì)的量為

6.6g

44g/mol

=0.15mol，由C原子守恒可知碳酸銅為0.15mol．
所以CuCO₃和Cu（OH）₂的物質(zhì)的量之比為1：1．
所得沉淀是純凈物而不是混合物，則其化學(xué)式為 Cu₂（OH）₂CO₃．
故答案為：1：1； Cu₂（OH）₂CO₃．