Question

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．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

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=

氨氣中氮元素的質量

奶粉樣品質量100g

×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=

蛋白質的質量×蛋白質中氮元素的質量分數

奶粉質量

×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．

解答：解：（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%

 
x=1.7g
（2）該奶粉中含氮元素的質量分數=

1.7g× 14 17 ×100%

100g

×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=

12g×16%

100g

×100%=1.92%
每100g奶粉中含蛋白質25g，奶粉中氮元素的質量分數=

25g×16%

100g

×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×

14×6

126

×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．

點評：一定質量的化合物中某元素的質量=化合物的質量×化合物中該元素的質量分數．