成都市近年來常常發(fā)生“毒奶粉”事件.劣質(zhì)奶粉制造商為牟取暴利,大大降低了奶粉中蛋白質(zhì)的含量,導致食用這種奶粉的眾多嬰幼兒嚴重營養(yǎng)不良乃至死亡.為了測定某牛奶樣品中蛋白質(zhì)的含量,現(xiàn)采用“蓋爾達法”分解其中的蛋白質(zhì).其原理是把蛋白質(zhì)中的氮元素完全轉(zhuǎn)化為氨氣(化學式為NH3),再用稀硫酸吸收氨氣,反應的化學方程式為:2 NH3+H2SO4=(NH4)2 SO4,現(xiàn)取該奶粉樣品100g,用“蓋爾達法”分解其中的蛋白質(zhì),產(chǎn)生的氨氣用7.5g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸恰好完全吸收.
計算并回答下列問題:
(1)產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量是多少?(計算結(jié)果精確到0.01,下同)
(2)含氮元素的質(zhì)量多少?
(3) 該奶粉中氮的含量是否達到了國家規(guī)定的標準.(奶粉中蛋白質(zhì)的含量國家標準為:每100g嬰幼兒奶粉中含12g~25g.蛋白質(zhì)含氮元素的質(zhì)量分數(shù)為16%)
解:(1)設(shè)產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量為x
2NH
3+H
2SO
4=(NH
4)
2 SO
434 98
x 7.5g×19.6%
=
x=0.51g
(2)0.51gNH
3中氮元素的質(zhì)量=0.51g×
×100%=0.42g
(3)含氮元素0.42g的蛋白質(zhì)的質(zhì)量=0.42g÷16%=2.625g,即100g該奶粉中含2.625g蛋白質(zhì),因為2.625g<12g,所以該奶粉不達標;
答:(1)產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量是0.51g;
(2)含氮元素的質(zhì)量為0.42g;
(3) 該奶粉中氮的含量未達到國家規(guī)定的標準.
分析:(1)根據(jù)反應的化學方程式為:2NH
3+H
2SO
4=(NH
4)
2 SO
4,由恰好完全吸收所用7.5g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸計算氨氣的質(zhì)量;
(2)由氨氣的質(zhì)量計算所含氮元素的質(zhì)量;
(3)根據(jù)所含N元素質(zhì)量計算奶粉中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),并與國家標準對比,判斷是否達到了國家規(guī)定的標準.
點評:利用化學方程式進行計算,所使用物質(zhì)的質(zhì)量需為純凈物的質(zhì)量,混合物的質(zhì)量不能直接代入化學方程式的計算.