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凯氏定氮法测定奶粉中蛋白质含量的步骤如下:

① 样品处理:准确称取奶粉试样1.000 g置于烧瓶中,加入足量不含氮元素的试剂A,一定条件下充分反应,产物用水溶解并冷却后全部转移至100 mL容量瓶中定容。

② 碱化蒸馏:量取容量瓶中溶液10.00 mL转移至右图所示的反应管中,再加入足量NaOH溶液,塞好进样口橡皮塞。通入高温水蒸气。用吸收剂吸收产生的气体。

③ 滴定:向吸收气体后的溶液中滴加2滴指示剂,用0.01 mol/LHCl标准溶液滴定至终点。

已知:

吸收剂中发生的反应为:NH3+4H3BO3=NH4HB4O7+5H2O;

滴定时发生的反应为:NH4HB4O7+HCl+5H2O=NH4Cl+4H3BO3

根据以上知识回答下列问题:

⑴ 样品处理的目的是    ;通入高温水蒸汽的作用除加热外,还有   

⑵ 冷凝管的作用是冷凝、导气、   

⑶ 若蛋白质中氮元素的平均含量为16.0 %,滴定终点时消耗盐酸标准液15.50 mL,则该奶粉中蛋白质的含量为    %。

⑷ 凯氏定氮法测定奶粉中蛋白质含量灵敏度高,操作简单,缺点是   

⑴ 将奶粉中氮元素全部转变为NH4    使反应中生成的氨气全部进入吸收液

⑵ 防止倒吸

⑶ 13.6

⑷ 无法确定氮元素是否一定来自于蛋白质


解析:

本题以凯氏定氮法测定奶粉中蛋白质含量,涉及酸碱中和,含量计算等知识点,属中档题。(1)从已知的反应方程式可以看出,吸收剂吸收的是NH3,步骤②,加入NaOH反应出NH3,故步骤①中,样品的处理目的是将N元素转变成NH4 。(2)从装置图可分析知,通入水蒸气可以将NH3带入右侧的吸收剂中。左侧高温水蒸气相当于加热,故冷凝管的另一作用是防止倒吸。(3)由方程式可找出关系为:N~NH3~ NH4HB4O7~ HCl,m(N)=14×0.01×15.5×10-3×10=2.17×10-2g,m(蛋白质)%= =13.6%。(4)此法只能测出奶粉中所有的N的含量,而不能确定N元素来自蛋白质。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

2008年10月8日,瑞典皇家科学院宣布将诺贝尔化学奖授予日本科学家下村修、美国科学家马丁?沙尔菲与美籍华裔科学家钱永健,以表彰三人因在发现和研究绿色荧光蛋白方面做出的贡献.蛋白质是一类复杂的含氮化合物,每种蛋白质都有其恒定的含氮量[约在14%~18%(本题涉及的含量均为质量分数)],故食品中蛋白质的含量测定常用凯氏定氮法.其测定原理是:
Ⅰ.蛋白质中的氮(用氨基表示)在强热和CuSO4、浓H2SO4作用下,生成一种无机含氮化合物,反应
式为:2(-NH2)+H2SO4+2H+
CuSO4
(NH42SO4
(NH42SO4

Ⅱ.该无机化合物在凯氏定氮器中与碱作用,通过蒸馏释放出NH3,收集于H3BO3溶液中,生成(NH42B4O7
Ⅲ.用已知浓度的HCl标准溶液滴定,根据HCl消耗的量计算出氮的含量,然后乘以相应的换算系数,即得蛋白质的含量.
(1)上述原理第Ⅰ步生成的无机含氮化合物化学式为
(NH42SO4
(NH42SO4

(2)乳制品的换算系数为6.38,即若检测出氮的含量为1%,蛋白质的含量则为6.38%.不法分子通过在低蛋白含量的奶粉中加入三聚氰胺(Melamine)来“提高”奶粉中的蛋白质含量,导致许多婴幼儿肾结石.
①三聚氰胺的结构如图所示,其化学式为
C3H6N6
C3H6N6
,含氮量(氮元素的质量分数)为
66.7%
66.7%

②下列关于三聚氰胺的说法中,正确的有
AC
AC

A.三聚氰胺是一种白色结晶粉末,无色无味,所以掺入奶粉后不易被发现
B.三聚氰胺分子中所有原子可能在同一个平面上
C.三聚氰胺呈弱碱性,可以和酸反应生成相应的盐
③假定奶粉中蛋白质含量为16%即为合格,不法分子在一罐总质量为500g、蛋白质含量为0的假奶粉中掺入
18.8
18.8
g的三聚氰胺就可使奶粉“达标”.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?宜宾模拟)三聚氰胺(分子式C3H6N6)是一种有机化工产品.近年来,不法分子为虚增奶粉蛋白质的检出量,将三聚氰胺添加进婴幼儿奶粉中,使许多婴幼儿长期服用后产生结石,严重影响了健康.不法分子将三聚氰胺添进奶粉中,利用了检测蛋白质含量的凯氏定氮法是通过测奶粉含氮量再换算成蛋白质的特点,换算方法:蛋白质平均含氮的质量分数为16%,即每克氮相当于6.25g蛋白质.
运用化学知识分析回答下列问题
(1)三聚氰胺含氮的质量分数为(可用计算式表示):
14×6
126
×100%≈66.7%
14×6
126
×100%≈66.7%

(2)根据国家质检总局9月16日公布婴幼儿奶粉抽检结果:三鹿牌婴幼儿配方乳粉中三聚氰胺的最高含量为2563.00mg∥kg,则该类奶粉中每1000g虚增蛋白质的质量(可用计算式表示,计算式中可不带单位)为:
2562
1000
×66.7%×6.25=10.68
2562
1000
×66.7%×6.25=10.68
g
(3)为测定某有问题的奶粉样品中蛋白质的含量,研究人员分别进行了两种方法的实验:
方法I:凯氏定氮法
①称取3.50g样品,用浓硫酸使氮转化为铵盐;
②加入足量浓的强碱液充分反应将氨蒸出;
③用过量硼酸吸收所得的氨[2NH3+4H3BO3=(NH42B4O7+5H2O];
④加入指示剂并用标准的盐酸滴定:[(NH42B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3],消耗盐酸10.00mL;
⑤另取0.321g纯的NH4Cl,重复②~④的操作步骤,最终耗去标准盐酸50.00mL.所用标准盐酸的物质的量浓度是(结果保留小数点后2位数字,下同)
0.12mol/L
0.12mol/L
,方法I测得奶粉中蛋白质的质量分数是
3.00%
3.00%

方法Ⅱ:国际标准(ISO 8968)法.
实际上就是在凯氏定氮法之前多一道步骤,过程如下:
称取3.50g样品先用三氯乙酸处理,三氯乙酸能让蛋白质形成沉淀,过滤后,将沉淀用浓硫酸使氮转化为铵盐;再继续方法I中的②~④操作,记录消耗盐酸8.00mL,则此法所测得奶粉中蛋白质的质量分数是
2.40%
2.40%
;若该奶粉中虚增蛋白质含量是添加三聚氰胺所致,则该类奶粉中每1000g中添加三聚氰胺的质量为
1.44g
1.44g
g.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

奶粉中蛋白质含量的测定往往采用“凯氏定氮法”,其原理是:食品与硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质含量。

操作步骤:

(1)样品处理:准确称取一定量的固体样品奶粉,移入干燥的凯氏烧瓶中,经过一系列的处理,待冷却后移入一定体积的容量瓶中。

(2)NH3的蒸馏和吸收:把制得的溶液(取一定量),通过定氮装置,经过一系列的反应,使氨变成硫酸氨,再经过再经过碱化蒸馏后,氨即成为游离状态,游离氨经硼酸吸收。

(3)氨的滴定:用标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵,从消耗的盐酸标准液计算出总氮量,再折算为粗蛋白含量。

试回答下列问题:

(1)在样品的处理过程中使用到了容量瓶,怎样检查容量瓶是否漏水?

                                                                             

                                                                          

(2)在配制过程中,下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏大(      )

A.凯氏烧瓶中溶液转移移到容量瓶中时,未洗涤凯氏烧瓶

B.定容时,俯视刻度线

C.定容时,仰视刻度线

D.移液时,有少量液体溅出

(3)若称取样品的质量为1.5g,共配制100毫升的溶液,取其中的20mL,经过一系列处理后,使N转变为硼酸铵然后用0.1mol/L盐酸滴定,共用去盐酸的体积为23.0mL,则该样品中N的含量为                   已知:滴定过程中涉及到的反应方程式:(NH4)2 B4O7 + 2HCl + 5H2O = 2NH4Cl + 4H3BO3

(4)一些不法奶农利用“凯氏定氮法”只检测氮元素的含量而得出蛋白质的含量这个检测法的缺点,以便牛奶检测时蛋白质的含量达标,往牛奶中添加三聚氰胺(C3N6H6)。则三聚氰胺中氮的含量为         

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

2008年诺贝尔化学奖授予日本科学家下村修、美国科学家马丁·沙尔菲与美籍华裔科学家钱永健,以表彰三人因在发现和研究绿色荧光蛋白方面做出的贡献。蛋白质是一类复杂的含氮化合物,每种蛋白质都有其恒定的含氮量(质量分数约在14%--18%),蛋白质是人体重要营养物质之一,2008年9月“三鹿牌婴幼儿奶粉事件”中,由于在低蛋白含量的奶粉中加入三聚氰胺来“提高”奶粉中的蛋白质含量,导致许多婴幼儿肾结石。三聚氰胺目前由尿素加热分解制得,生产成本价廉,三聚氰胺的结构如图所示。

食品中蛋白质含量的现行国家标准和国际通行测定方法是经典凯氏定氮法,其测定原理是:

Ⅰ.有机物中的氮在强热和CuSO4、浓H2SO4作用下,生成(NH4)2SO4

Ⅱ.(NH4)2SO4与碱作用,蒸馏释放出NH3,收集于H3 BO3溶液中,生成 (NH4)2B4 O7

Ⅲ.用已知浓度的HCl标准溶液滴定,根据HCl消耗的量计算出氮的含量,再换算出蛋白质的含量。乳制品的换算系数为6.38,即若检测出氮的含量为1%,蛋白质的含量则为6.38%。

(1) 用尿素制备三聚氰胺的化学方程式为: _________________________。

上述原理第Ⅱ步生成(NH4)2B4 O7的离子方程式为:_________________________。

(2)凯氏定氮法在测定奶粉中蛋白质含量时,为什么会失真?

__________________________________________________。

(3)下列关于三聚氰胺的说法中,正确的有_____;

A、三聚氰胺是一种白色结晶粉末,没有气味,所以掺入奶粉后不易被发现

B、三聚氰胺属于芳香族化合物。

C、三聚氰胺不溶于水,属于分子晶体                                

D、三聚氰胺呈弱碱性,可以和酸反应生成相应的盐

E、三聚氰胺可以发生取代反应

F、三聚氰胺分子中所有原子可能在同一个平面上

G、1mol三聚氰胺可以与3mol氢气发生加成反应

(4)三聚氰胺含氮量(氮元素的质量分数)为____;假定奶粉中蛋白质含量为16%即为合格,三鹿牌婴幼儿配方乳粉抽查结果显示其三聚氰胺含量为2563.00mg/kg,三鹿牌婴幼儿配方乳粉蛋白质含量实际上是____;掺假百分率为____。

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