题目内容
蛋白质在一定条件下与浓硫酸反应可转化为硫酸铵，后者在浓氢氧化钠溶液和水蒸气作用下，其中氮元素可转化为氨析出．现用30.0mL的牛奶进行上述实验，将牛奶中的蛋白质里的氮元素完全转化为氨，再用50.0ml0.500mol?L-1硫酸溶液吸收析出的氨，剩余的酸用38.0ml1.00mol?L-1氢氧化钠溶液可恰好完全中和．问：
（1）30.0mL牛奶中含有多少g氮？
（2）如果蛋白质中含氮16%（质量分数），则牛奶中蛋白质的质量分数是多少？（已知牛奶密度是1.03g?mL-1）
（1）30.0mL牛奶中含有多少g氮？
（2）如果蛋白质中含氮16%（质量分数），则牛奶中蛋白质的质量分数是多少？（已知牛奶密度是1.03g?mL-1）
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：（1）根据氢氧化钠计算剩余的硫酸，进而计算与氨气反应的硫酸的物质的量，再根据关系式2N～2NH3～H2SO4计算氮元素的质量；
（2）根据m=ρV计算30mL牛奶的质量，m（牛奶）×ω（蛋白质）×ω（蛋白质中N元素）=m（牛奶中N元素），据此计算蛋白质质量分数．
（2）根据m=ρV计算30mL牛奶的质量，m（牛奶）×ω（蛋白质）×ω（蛋白质中N元素）=m（牛奶中N元素），据此计算蛋白质质量分数．
解答：
解：（1）令38mL1.00mol?L-1的 NaOH溶液中和硫酸的物质的量为n，则：
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2 1
0.038L×1mol/L n
解得：n=0.038L×1mol/L×
=0.019mol
故吸收氨气的硫酸的物质的量为：0.500mol?L-1×0.05mL-0.019mol=0.006mol
令30.0mL牛奶中氮元素的质量是m，则：
2N～2NH3～H2SO4
28g 1mol
m 0.006mol
所以m=28g×
=0.168g
答：30.0mL牛奶中氮元素的质量是0.168g；
（2）30mL牛奶的质量为：30mL×1.03g?mL-1=30.9g
所以30.9g×ω（蛋白质）×16.0%=0.168g
解得：ω（蛋白质）=3.4%
答：该牛奶中蛋白质的质量分数为3.4%．
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2 1
0.038L×1mol/L n
解得：n=0.038L×1mol/L×
| 1 |
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故吸收氨气的硫酸的物质的量为：0.500mol?L-1×0.05mL-0.019mol=0.006mol
令30.0mL牛奶中氮元素的质量是m，则：
2N～2NH3～H2SO4
28g 1mol
m 0.006mol
所以m=28g×
| 0.006mol |
| 1mol |
答：30.0mL牛奶中氮元素的质量是0.168g；
（2）30mL牛奶的质量为：30mL×1.03g?mL-1=30.9g
所以30.9g×ω（蛋白质）×16.0%=0.168g
解得：ω（蛋白质）=3.4%
答：该牛奶中蛋白质的质量分数为3.4%．
点评：本题考查根据方程式的计算、质量分数的有关计算，难度不大，根据N元素守恒确定蛋白质中氮元素与硫酸反应的关系式是解题关键．
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