Question

蛋白质是一种含氮的有机高分子化合物．现代食品工业普遍采用一种叫做“凯氏定氮法”的方法来测定蛋白质的含量．测定原理为：把蛋白质样品用强酸处理，使其中的氮元素释放出来，通过测定氮元素的质量从而换算出蛋白质的含量．
（1）准确称量1.0g某品牌奶粉置于凯氏定氮器中，在一定条件下完全反应，使奶粉蛋白质中的氮元素全部转化为（NH₄）₂SO₄．
（2）将（NH₄）₂SO₄与NaOH反应．写出发生反应的化学方程式：________．
再将生成的NH₃用硼酸（H₃BO₃）溶液完全吸收，发生的化学反应如下：2NH₃+4H₃BO₃=（NH₄）₂B₄O₇+5H₂O，（NH₄）₂B₄O₇属于________类物质（填酸、碱、盐或氧化物）．
（3）用溶质质量分数为0.365%的盐酸与（NH₄）₂B₄O₇完全反应，消耗盐酸的质量为20.0g，反应的化学方程式如下：
（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O=2NH₄Cl+4H₃BO₃ ；则根据上述反应可计算出1.0g奶粉样品中氮元素的质量为________．若蛋白质中氮元素的平均含量为16.0%，此奶粉中蛋白质的质量分数为________．
凯氏定氮法测定奶粉中蛋白质含量灵敏度高，操作简单．但在2008年“三鹿奶粉事件”中，却暴露出了这种方法的缺点．你认为其缺点是________．

Answer 1

答：（2）（NH₄）₂SO₄可以与NaOH反应，化学方程式为：（NH₄）₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2NH₃↑+H₂O，
盐：电离时生成金属阳离子（或NH4）和酸根离子的化合物，叫盐．所以（NH₄）₂B₄O₇属于盐．
故答案为：：（NH₄）₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2NH₃↑+H₂O，盐
（3）设消耗20g盐酸需要（NH₄）₂B₄O₇中的N元素x，则
（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O=2NH₄Cl+4H₃BO₃
28 73
x 20×0.365%
=
解得x=0.028g
根据题意可知，该奶粉中的N元素都转化为了（NH₄）₂B₄O₇中的N元素，即1.0g奶粉中含N元素的质量为0.028g
又因为蛋白质中氮元素的平均含量为16.0%，所以含0.028gN元素的蛋白质的质量==0.175g，
所以此奶粉中蛋白质的含量=100%=17.5%
因为此方法是让蛋白质中的N原素释放出来，通过测定氮元素的质量从而换算出蛋白质的含量．可见该方法有局限性，若奶粉中含有其他含氮化合物，则无法准确测出蛋白质含量．
故答案为：0.028g 17.5% 缺点：若奶粉中含有其他含氮化合物，则无法准确测出蛋白质含量．
分析：（2）根据（NH₄）₂SO₄与NaOH的反应原理：（NH₄）₂SO₄与NaOH发生复分解反应；根据盐的概念判断：金属离子和酸根离子构成的化合物；
（3）结合题意再根据此方程式（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O=2NH₄Cl+4H₃BO₃可以计算出（NH₄）₂B₄O₇的质量，根据N元素守恒，
即（NH₄）₂B₄O₇中的氮元素来自1.0g奶粉，所以只要计算出（NH₄）₂B₄O₇中的氮元素质量即可计算出该奶粉中N元素的含量；
根据N元素守恒，设此奶粉中蛋白质的质量分数为x，则可以得到关系式0.028=1×16%x，从而计算出此奶粉中蛋白质的质量分数；因为“凯氏定氮法”的原理是用其它方法让蛋白质样品中的N元素释放出来，然后通过测定氮元素的质量从而换算出蛋白质的含量．此方法的局限性很明显，它把样品中释放出来的N元素全部归为蛋白质中的N元素，而样品中释放出来的N元素也可能不是从蛋白质中来的．
点评：在有关化学方程式的计算中，利用元素守恒法可以省去很多中间步骤，从而简化计算过程．