Question

6．葉綠素在光的作用下可將CO₂和H₂O轉(zhuǎn)化為葡萄糖（C₆H₁₂O₆）和O₂，6CO₂+6H₂O $→_{葉綠素}^{光能}$C ₆H₁₂O₆+6O₂，葡萄糖可進(jìn)一步合成淀粉[（C₆H₁₀O₅）_n]．科學(xué)家預(yù)言，在不久的將，人類(lèi)將模擬生物體內(nèi)的這一變化過(guò)程，從工廠(chǎng)中由CO₂和H₂O直接生產(chǎn)出淀粉．這樣，合成優(yōu)質(zhì)葉綠素將十分重要．
葉綠素有a、b兩種，已知某種葉綠素中僅含有C、H、O、N、Mg五種元素，且知該葉綠素中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是：w（C）=73.99%  w（H）=8.072%  w（O）=8.969%  w（N）=6.278%  w（Mg）=2.691%
經(jīng)測(cè)定該葉綠素的相對(duì)分子質(zhì)量小于1000，試確定該葉綠素的分子式．

Answer 1

分析 根據(jù)葉綠素中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知，葉綠素中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小，可設(shè)葉綠素分子中只有1個(gè)Mg原子，通過(guò)討論計(jì)算可知該葉綠素的相對(duì)分子質(zhì)量，然后根據(jù)各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可確定其分子式．

解答 解：根據(jù)葉綠素中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知，葉綠素中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小，可設(shè)葉綠素分子中只有1個(gè)Mg原子，
則：M（葉綠素）×2.691%=24，解得：M（葉綠素）=891.9，
若葉綠素分子中有2個(gè)Mg原子，則葉綠素的相對(duì)分子質(zhì)量為1783.6＞1 000，不合題意；
可見(jiàn)葉綠素分子中只有1個(gè)Mg原子，該分子中其他原子個(gè)數(shù)分別為：
N（C）=$\frac{891.9×73.99}{12}$=55，
N（H）=$\frac{891.9×8.072%}{1}$=72，
N（O）=$\frac{891.9×8.969%}{16}$=5，
N（N）=$\frac{891.9×6.278%}{14}$=4，
故該葉綠素的分子式是：C₅₅H₇₂O₅N₄Mg，
答：該葉綠素的分子式是C₅₅H₇₂O₅N₄Mg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式的確定，題目難度中等，注意掌握“設(shè)1法”在確定有機(jī)物分子式中的應(yīng)用，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．