Question

15．凱氏定氮法是蛋白質(zhì)經(jīng)典測定法，其原理是通過測出樣品中氮的含量而求出蛋白質(zhì)的含量．氮在蛋白質(zhì)中的平均含量為16%．奶粉中蛋白質(zhì)含量的國家標(biāo)準(zhǔn)為：每100g奶粉中含蛋白質(zhì)不少于18.5g
（1）某化學(xué)興趣小組通過實驗測出A品牌奶粉中氮的含量為2.0%．請通過計算初步判斷A品牌奶粉的蛋白質(zhì)含量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)．
（2）該興趣小組想了解B品牌奶粉質(zhì)量，對該奶粉進行測定，已知：凱氏定氮法最后一步的化學(xué)方程式為：
NH₄HB₄O₇+HCl+5H₂O═NH₄Cl+4H₃BO₃ ；以下為部分關(guān)鍵步驟和相關(guān)數(shù)據(jù)：準(zhǔn)確稱取該奶粉試樣1.000g，將其中氮元素全部轉(zhuǎn)變成100.00mLNH₄HB₄O₇溶液，分別取其中溶液10.00mL與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.0365%的稀鹽酸完全反應(yīng)，測定3次，得到所用稀鹽酸質(zhì)量平均值為21.4g．
計算：B品牌奶粉中氮的含量是多少（保留一位小數(shù)）？并初步判斷B品牌奶粉的蛋白質(zhì)含量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)．

Answer 1

分析 （1）國家標(biāo)準(zhǔn)為每100g奶粉中含蛋白質(zhì)不少于18.5g，氮在蛋白質(zhì)中平均含量16%；現(xiàn)測定一袋該類奶粉中氮的含量為2%，據(jù)此結(jié)合混合物中某元素的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量×某元素的質(zhì)量分數(shù)，進行分析解答．
（2）根據(jù)稀鹽酸的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)有方程式求出10.00mLNH₄HB₄O₇溶液中的NH₄HB₄O₇質(zhì)量，再求出品牌奶粉中氮的含量，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)．

解答 解：（1）國家標(biāo)準(zhǔn)為每奶粉中含蛋白質(zhì)不少于18.5g，氮在蛋白質(zhì)中平均含量16%，則合格奶粉中氮的含量為$\frac{18.5g×16%}{100g}$×100%=2.96%；
現(xiàn)測定一袋該類奶粉中氮的含量為2%，2%＜2.96%，故該奶粉不符合國家標(biāo)準(zhǔn)．
（2）鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為：21.4g×0.0365%=0.007811g
設(shè)10.00mLNH₄HB₄O₇溶液中的NH₄HB₄O₇質(zhì)量為x
NH₄HB₄O₇+HCl+5H₂O═NH₄Cl+4H₃BO₃
175      36.5
x       0.007811g
$\frac{175}{36.5}=\frac{x}{0.007811g}$  解得：x=0.03745g．
10.00mLNH₄HB₄O₇溶液中的NH₄HB₄O₇氮元素的質(zhì)量：0.03745g×$\frac{14}{175}$=0.002996g
所以該奶粉試樣1.000g中氮元素為：0.002996g×$\frac{100.00mL}{10.00mL}$=0.02996g
B品牌奶粉中氮的含量是：$\frac{0.02996}{1.000g}$×100%≈3.0%＞2.96%；符合標(biāo)準(zhǔn)．
答：（1）該奶粉不符合國家標(biāo)準(zhǔn)．（2）B品牌奶粉中氮的含量是3.0%，斷B品牌奶粉的蛋白質(zhì)含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)．

點評 本題難度不大，考查同學(xué)們結(jié)合新信息、靈活運用化學(xué)式的有關(guān)計算進行分析問題、解決問題的能力．