Question

三聚氰胺（分子式C₃H₆N₆）是一種有機化工產品．近年來，不法分子為虛增奶粉蛋白質的檢出量，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生結石，嚴重影響了健康．不法分子將三聚氰胺添進奶粉中，利用了檢測蛋白質含量的凱氏定氮法是通過測奶粉含氮量再換算成蛋白質的特點，換算方法：蛋白質平均含氮的質量分數為16%，即每克氮相當于6.25g蛋白質．
運用化學知識分析回答下列問題
（1）三聚氰胺含氮的質量分數為（可用計算式表示）：______
（2）根據國家質檢總局9月16日公布嬰幼兒奶粉抽檢結果：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虛增蛋白質的質量（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的量濃度是（結果保留小數點后2位數字，下同）______，方法I測得奶粉中蛋白質的質量分數是______．
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形成沉淀，過濾后，將沉淀用濃硫酸使氮轉化為銨鹽；再繼續方法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的質量分數是______；若該奶粉中虛增蛋白質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量為______g．

Answer 1

【答案】分析：（1）三聚氰胺中氮元素的質量分數=×100%；
（2）根據三聚氰胺的量求含氮的質量，再求出蛋白質的質量；
（3）方法I結合題意再根據此方程式（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O=2NH₄Cl+4H₃BO₃可以計算出（NH₄）₂B₄O₇的質量，根據N元素守恒，所以只要計算出（NH₄）₂B₄O₇中的氮元素質量即可計算出該奶粉中N元素的含量；
方法Ⅱ根據上題中數據可迅速求出蛋白質的質量分數，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量分數═×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的物質的量是=0.006mol，根據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
蛋白質的質量=0.0168g×6.25=0.105g，
所以此奶粉中蛋白質的含量=×100%=3.00%
故答案為：0.12mol/L；3.00%；
方法Ⅱ根據上題中消耗10ml鹽酸蛋白質的含量是3.00%，那么消耗8ml鹽酸蛋白質的含量是2.40%，添加三聚氰胺的含氮量=0.96g，三聚氰胺的質量==1.44g，故答案為：2.40%；1.44g．
點評：本題考查元素質量分數的計算，難度適中，注意掌握質量分數的計算方法．