Question

（09宿遷）2009年6月1日，國家《食品安全法》正式實施，在食品行業中“免
檢”一詞已成為歷史，“凡食品必檢、不合格不上市”成為最基本原則。某檢測站對某品牌
奶粉進行檢測。取該奶粉樣品100g，使其中蛋白質中的氮元素完全轉變成氨氣，用50g溶
質質量分數為9.8%的稀硫酸恰好完全吸收【2NH₃+H₂SO₄＝（NH₄）₂SO₄】。計算并回答下列問題：
（1）產生氨氣的質量。
（2）該奶粉中含氮元素的質量分數。
（3）奶粉中蛋白質含量的國家標準為：每100g奶粉中含蛋白質12g—25g。 蛋白質中氮元
素的平均質量分數為16%，則合格奶粉中氮元素的質量分數范圍為      ；通過對比說明
上述檢測的奶粉是否合格？
（4）上述奶粉若不合格，不法奶商為使其“合格”，常在奶粉中添加化工原料三聚氰胺（化學式C₃N₆H₆），以提升奶粉檢測中的含氮量，造成蛋白質達標的假象。請你計算100g上述不合格奶粉中至少需要加入多少克三聚氰胺，才能成為“合格”奶粉。
（友情提醒:2/3-0.0192≈0.65

Answer 1

（1）設產生氨氣的質量為x
2NH₃+H₂SO₄="=" (NH₄)₂SO₄ 
34    98                  
x   50g×9.8%          34/ x  = 98/50g×9.8%      (1分)
x =1.7g    氨氣的質量為1.7g              (1分)
（2）N% =（ 1.7g ×14/17）/100g×100%  = 1.4%      (2分)
（3）1.92%～4%     (1分)    ∵1.4%﹤1.92%  ∴奶粉不合格 （1分）
（4）設至少需要加入yg三聚氰胺
100g×1.4% ﹢y×84/126  = (100g﹢y) ×1.92%     (2分)
y = 0.8g      至少需要加入0.8g三聚氰胺    （1分）

分析：（1）根據氨氣與硫酸反應的化學方程式，由吸收氨氣消耗硫酸的質量計算氨氣的質量；
（2）根據檢測蛋白質的方法可知，所吸收氨氣中的N元素質量即所取100g奶粉樣品中N元素的質量，利用奶粉中含氮元素的質量分數=×100%可完成計算；
（3）根據蛋白質中氮元素的平均質量分數為16%，
利用奶粉中氮元素的質量分數= ×100%，計算100g奶粉中含蛋白質12g～25g時氮元素的質量分數范圍；利用所取奶粉樣品中N元素的質量分數與國家標準對比，判斷所取奶粉是否合格；
（4）奶粉中添加三聚氰胺后其中N元素一部分來自奶粉中蛋白質另一部分來自添加的三聚氰胺，計算使得添加后的奶粉中N元素質量分數達到國家最低標準時所添加量．
解：（1）設產生氨氣的質量為x
2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄
34    98
x   50g×9.8%

x=1.7g
（2）該奶粉中含氮元素的質量分數=×100%=1.4%
（3）每100g奶粉中含蛋白質12g，奶粉中氮元素的質量分數=×100%=1.92%
每100g奶粉中含蛋白質25g，奶粉中氮元素的質量分數=×100%=4%
則合格奶粉中氮元素的質量分數范圍為1.92%～4%，
∵1.4%＜1.92%
∴奶粉不合格
（4）設至少需要加入三聚氰胺質量為y
100g×1.4%﹢y××100%=（100g﹢y）×1.92% 
y=0.8g
答：（1）氨氣的質量為1.7g；
（2）該奶粉中含氮元素的質量分數為1.4%；
（3）奶粉不合格；
（4）至少需要加入0.8g三聚氰胺．