Question

蛋白質是有機態(tài)氮的表現(xiàn)形式之一，蛋白質樣品（或其他含氮雜質）與硫酸和催化劑一同加熱消化，使含氮物質分解，分解成的氨與硫酸結合生成硫酸銨，然后堿化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收后再用鹽酸標準溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量求得氮的質量分數(shù)，乘以換算系數(shù)（奶粉中為6.25），即得蛋白質含量．
已知：2NH₃+4H₃BO₃→（NH₄）₂B₄O₇+5H₂O
（NH₄）₂B₄O₇+2HCl+5H₂O→2NH₄Cl+4H₃BO₃
實驗步驟
1．稱取嬰幼兒奶粉2.000g，移入干燥的消化管中，加入0.2g硫酸銅、3g硫酸鉀及20mL硫酸，充分加熱冷卻后移入100mL容量瓶中，用水定容至100mL（消化液）．
2．堿化蒸餾
在錐形瓶中加入10mL2%硼酸、2滴混合指示劑，并吸取10.0mL樣品消化液從樣品入口注入凱氏定氮儀．用10mL蒸餾水沖洗樣品入口，再加10mL50%氫氧化鈉溶液，打開水蒸汽發(fā)生器與反應器之間的夾子，蒸汽通入反應器使氨氣全部被蒸發(fā)出來，并通過冷凝管而進入錐形瓶內．加熱蒸氣發(fā)生器5min，取下錐形瓶．
3．滴定
用酸式滴定管，以0.0500mol/L鹽酸標準溶液進行滴定至終點．重復上述實驗三次，所用鹽酸平均體積為5.00mL．試回答下列問題
（1）加入K₂SO₄是為了升高溶液的沸點，加入CuSO₄作用可能是：

 

．
（2）蒸氣發(fā)生器中長直導管的作用是：

 

．
（3）如何確定氨全部被水蒸出并進入錐形瓶：

 

．
（4）本次測定中，該奶粉中蛋白質的質量分數(shù)為：

 

．
（5）奶粉含下列雜質或實驗操作中，會使計算結果中蛋白質含量值“增加”的是

 

．
A．含三聚氰胺（  ）　　B．樣品入口未用蒸餾水沖洗
C．定容消化液時俯視刻度線　　           D．滴定開始時仰視讀數(shù)，滴定終點時俯視讀數(shù)．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)催化劑原理分析；
（2）根據(jù)反應裝置壓力過大可能會發(fā)生危險及冷卻時可能發(fā)生倒吸現(xiàn)象進行判斷長導管的作用；
（3）根據(jù)氨氣的性質解答；
（4）根據(jù)N元素守恒，及滴定反應找出N原子與HCl的關系式，根據(jù)關系式計算；
（5）根據(jù)氮的含量進行誤差分析．

解答： 解：（1）加入CuSO₄后，CuSO₄不參與反應，可能起催化作用，
故答案為：催化劑；
（2）加熱產(chǎn)生水蒸氣，裝置內壓強增加，長導管防止裝置中壓力過大而發(fā)生危險，冷卻時防止發(fā)生倒吸，起安全管作用；故答案為：安全管；
（3）取最后一滴冷凝流出液，用紅色石蕊試紙（或pH試紙）檢驗不變藍（顯中性），則證明氨全部被水蒸出并進入錐形瓶，
故答案為：取最后一滴冷凝流出液，用紅色石蕊試紙（或pH試紙）檢驗不變藍（顯中性）；
（4）根據(jù)關系式：
2N～（NH₄）₂B₄O₇～2HCl
28g              2mol
mg         0.0050L×0.0500mol/L
則m×2mol=28g×0.0050L×0.0500mol/L，
解得：m=0.0035g，
該奶粉中蛋白質的質量分數(shù)為

0.0035g

2.000g

×

100mL

10mL

×6.25×100%=10.94%；
故答案為：10.94%；
（5）A．三聚氰胺（ ）含氮量高，會使計算結果中蛋白質含量值“增加”；
B．樣品入口未用蒸餾水沖洗，損失了氮元素，會使計算結果中蛋白質含量值偏低；
C．定容消化液時俯視刻度線，讀數(shù)偏小，根據(jù)c=

n

V

，會使計算結果中蛋白質含量值“增加”；
D．滴定開始時仰視讀數(shù)，滴定終點時俯視讀數(shù)，鹽酸讀數(shù)偏小，會使計算結果中蛋白質含量值偏低；
故答案為：AC．

點評：本題考查了蛋白質中含氮量測定方法，題目難度較大，試題涉及了元素化合物、實驗原理、化學計算等，側重考查學生對實驗方案理解、元素化合物的知識，難度較大，易錯點為計算液態(tài)奶的含氮量時鹽酸體積是平均值．