Question

2009年6月1日，国家《食品安全法》正式实施，在食品行业中“免检”
一词已成为历史，“凡食品必检、不合格不上市”成为最基本原则．某检测站对某品牌奶粉
进行检测．取该奶粉样品100g，使其中蛋白质中的氮元素完全转变成氨气，用50g溶质质
量分数为9.8%的稀硫酸恰好完全吸收．计算并回答下列问题：
（1）产生氨气的质量．______
（2）该奶粉中含氮元素的质量分数．______
（3）奶粉中蛋白质含量的国家标准为：每100g奶粉中含蛋白质12g-25g．蛋白质中氮元
素的平均质量分数为16%，则合格奶粉中氮元素的质量分数范围为______；通过对比说明
上述检测的奶粉是否合格？______
（4）上述奶粉若不合格，不法奶商为使其“合格”，常在奶粉中添加化工原料三聚氰胺（化学式C₃N₆H₆），以提升奶粉检测中的含氮量，造成蛋白质达标的假象．请你计算100g上述不合格奶粉中至少需要加入多少克三聚氰胺，才能成为“合格”奶粉．______
（友情提醒：2/3-0.0192≈0.65）

Answer

（1）根据氨气与硫酸反应的化学方程式，由吸收氨气消耗硫酸的质量计算氨气的质量；
（2）根据检测蛋白质的方法可知，所吸收氨气中的N元素质量即所取100g奶粉样品中N元素的质量，利用奶粉中含氮元素的质量分数=×100%可完成计算；
（3）根据蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%，利用奶粉中氮元素的质量分数=×100%，计算100g奶粉中含蛋白质12g～25g时氮元素的质量分数范围；利用所取奶粉样品中N元素的质量分数与国家标准对比，判断所取奶粉是否合格；
（4）奶粉中添加三聚氰胺后其中N元素一部分来自奶粉中蛋白质另一部分来自添加的三聚氰胺，计算使得添加后的奶粉中N元素质量分数达到国家最低标准时所添加量．
【解析】
（1）设产生氨气的质量为x
2NH3+H2SO4═（NH4）2SO4
34    98
x   50g×9.8%
= 
x=1.7g
（2）该奶粉中含氮元素的质量分数=×100%=1.4%
（3）每100g奶粉中含蛋白质12g，奶粉中氮元素的质量分数=×100%=1.92%
每100g奶粉中含蛋白质25g，奶粉中氮元素的质量分数=×100%=4%
则合格奶粉中氮元素的质量分数范围为1.92%～4%，
∵1.4%＜1.92%
∴奶粉不合格
（4）设至少需要加入三聚氰胺质量为y
100g×1.4%﹢y××100%=（100g﹢y）×1.92% 
y=0.8g
答：（1）氨气的质量为1.7g；
（2）该奶粉中含氮元素的质量分数为1.4%；
（3）奶粉不合格；
（4）至少需要加入0.8g三聚氰胺．