Question

三聚氰胺（分子式C₃H₆N₆）是一種有機化工產(chǎn)品．近年來，不法分子為虛增奶粉蛋白質(zhì)的檢出量，將三聚氰胺添加進嬰幼兒奶粉中，使許多嬰幼兒長期服用后產(chǎn)生結(jié)石，嚴重影響了健康．不法分子將三聚氰胺添進奶粉中，利用了檢測蛋白質(zhì)含量的凱氏定氮法是通過測奶粉含氮量再換算成蛋白質(zhì)的特點，換算方法：蛋白質(zhì)平均含氮的質(zhì)量分數(shù)為16%，即每克氮相當于6.25g蛋白質(zhì)．
運用化學知識分析回答下列問題
（1）三聚氰胺含氮的質(zhì)量分數(shù)為（可用計算式表示）：______
（2）根據(jù)國家質(zhì)檢總局9月16日公布嬰幼兒奶粉抽檢結(jié)果：三鹿牌嬰幼兒配方乳粉中三聚氰胺的最高含量為2563.00mg∥kg，則該類奶粉中每1000g虛增蛋白質(zhì)的質(zhì)量（可用計算式表示，計算式中可不帶單位）為：______g
（3）為測定某有問題的奶粉樣品中蛋白質(zhì)的含量，研究人員分別進行了兩種方法的實驗：
方法I：凱氏定氮法
①稱取3.50g樣品，用濃硫酸使氮轉(zhuǎn)化為銨鹽；
②加入足量濃的強堿液充分反應將氨蒸出；
③用過量硼酸吸收所得的氨[2NH₃+4H₃BO₃=（NH₄）₂B₄O₇+5H₂O]；
④加入指示劑并用標準的鹽酸滴定：[（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O=2NH₄Cl+4H₃BO₃]，消耗鹽酸10.00mL；
⑤另取0.321g純的NH₄Cl，重復②～④的操作步驟，最終耗去標準鹽酸50.00mL．所用標準鹽酸的物質(zhì)的量濃度是（結(jié)果保留小數(shù)點后2位數(shù)字，下同）______，方法I測得奶粉中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是______．
方法Ⅱ：國際標準（ISO 8968）法．
實際上就是在凱氏定氮法之前多一道步驟，過程如下：
稱取3.50g樣品先用三氯乙酸處理，三氯乙酸能讓蛋白質(zhì)形成沉淀，過濾后，將沉淀用濃硫酸使氮轉(zhuǎn)化為銨鹽；再繼續(xù)方法I中的②～④操作，記錄消耗鹽酸8.00mL，則此法所測得奶粉中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是______；若該奶粉中虛增蛋白質(zhì)含量是添加三聚氰胺所致，則該類奶粉中每1000g中添加三聚氰胺的質(zhì)量為______g．

Answer 1

【答案】分析：（1）三聚氰胺中氮元素的質(zhì)量分數(shù)=×100%；
（2）根據(jù)三聚氰胺的量求含氮的質(zhì)量，再求出蛋白質(zhì)的質(zhì)量；
（3）方法I結(jié)合題意再根據(jù)此方程式（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O=2NH₄Cl+4H₃BO₃可以計算出（NH₄）₂B₄O₇的質(zhì)量，根據(jù)N元素守恒，所以只要計算出（NH₄）₂B₄O₇中的氮元素質(zhì)量即可計算出該奶粉中N元素的含量；
方法Ⅱ根據(jù)上題中數(shù)據(jù)可迅速求出蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，然后求出添加三聚氰胺的量．
解答：解：（1）三聚氰胺中氮元素的質(zhì)量分數(shù)═×100%≈66.7%，故答案為：×100%≈66.7%；
（2）×66.7%×6.25=10.68，故答案為：×66.7%×6.25=10.68；
（3）方法I0.321g純的NH₄Cl的物質(zhì)的量是=0.006mol，根據(jù)n=CV，C==0.12mol/L，
設消耗10.00mL鹽酸需要（NH₄）₂B₄O₇中的N元素x，則
（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O=2NH₄Cl+4H₃BO₃
28          2
x           0.12mol/L×0.01L

解得x=0.0168g
蛋白質(zhì)的質(zhì)量=0.0168g×6.25=0.105g，
所以此奶粉中蛋白質(zhì)的含量=×100%=3.00%
故答案為：0.12mol/L；3.00%；
方法Ⅱ根據(jù)上題中消耗10ml鹽酸蛋白質(zhì)的含量是3.00%，那么消耗8ml鹽酸蛋白質(zhì)的含量是2.40%，添加三聚氰胺的含氮量=0.96g，三聚氰胺的質(zhì)量==1.44g，故答案為：2.40%；1.44g．
點評：本題考查元素質(zhì)量分數(shù)的計算，難度適中，注意掌握質(zhì)量分數(shù)的計算方法．