Question

蓋爾達(dá)法分解蛋白質(zhì)的過程可表示為：蛋白質(zhì)

濃H2SO4溶液

硫酸銨

濃NaOH溶液

氨
現(xiàn)對牛奶中的蛋白質(zhì)進(jìn)行下列實驗：取30.0mL牛奶，用蓋達(dá)爾法分解蛋白質(zhì)，把氮完全轉(zhuǎn)化為氨，用0.500mol?L^-1的H₂SO₄溶液50.0mL吸收后，剩余的酸用1.00mol?L^-1的 NaOH溶液中和，需38.0mL．求：
（1）30.0mL牛奶中氮元素的質(zhì)量是多少？
（2）己知牛奶的密度1.03g?mL^-1，蛋白質(zhì)中含氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.0%，則該牛奶中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氫氧化鈉計算剩余的硫酸，進(jìn)而計算與氨氣反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)關(guān)系式2N～2NH₃～H₂SO₄計算氮元素的質(zhì)量；
（2）根據(jù)m=ρV計算30mL牛奶的質(zhì)量，m（牛奶）×ω（蛋白質(zhì)）×ω（蛋白質(zhì)中N元素）=m（牛奶中N元素），據(jù)此計算蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）令38mL1.00mol?L^-1的 NaOH溶液中和硫酸的物質(zhì)的量為n，則：
        2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
        2         1
0.038L×1mol/L    n
解得：n=0.038L×1mol/L×

1

2

=0.019mol
故吸收氨氣的硫酸的物質(zhì)的量為：0.500mol?L^-1×0.05mL-0.019mol=0.006mol
令30.0mL牛奶中氮元素的質(zhì)量是m，則：
  2N～2NH₃～H₂SO₄
28g         1mol
m            0.006mol
所以m=28g×

0.006mol

1mol

=0.168g
答：30.0mL牛奶中氮元素的質(zhì)量是0.168g；
（2）30mL牛奶的質(zhì)量為：30mL×1.03g?mL^-1=30.9g
所以30.9g×ω（蛋白質(zhì)）×16.0%=0.168g
解得：ω（蛋白質(zhì)）=3.4%
答：該牛奶中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.4%．

點評：本題考查根據(jù)方程式的計算、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)計算，難度不大，根據(jù)N元素守恒確定蛋白質(zhì)中氮元素與硫酸反應(yīng)的關(guān)系式是解題關(guān)鍵．