Question

2008年10月8日，瑞典皇家科学院宣布将诺贝尔化学奖授予日本科学家下村修、美国科学家马丁•沙尔菲与美籍华裔科学家钱永健，以表彰三人因在发现和研究绿色荧光蛋白方面做出的贡献。蛋白质是一类复杂的含氮化合物，每种蛋白质都有其恒定的含氮量[约在14%～18%（本题涉及的含量均为质量分数）]，故食品中蛋白质的含量测定常用凯氏定氮法，其测定原理是：

Ⅰ．蛋白质中的氮（用氨基表示）在强热和CuSO₄、浓H₂SO₄作用下，生成一种无机含氮化合物，反应式为：2（－NH₂）+H₂SO₄+2H⁺；

Ⅱ．该无机化合物在凯氏定氮器中与碱作用，通过蒸馏释放出NH₃，收集于H₃BO₃溶液中，生成（NH₄）₂B₄O₇；

Ⅲ．用已知浓度的HCl标准溶液滴定，根据HCl消耗的量计算出氮的含量，然后乘以相应的换算系数，即得蛋白质的含量。

（1）上述原理第Ⅰ步生成的无机含氮化合物化学式为_________；

（2）乳制品的换算系数为6.38，即若检测出氮的含量为1%，蛋白质的含量则为6.38%．不法分子通过在低蛋白含量的奶粉中加入三聚氰胺（Melamine）来“提高”奶粉中的蛋白质含量，导致许多婴幼儿肾结石。

①三聚氰胺的结构如图所示，其化学式为_________，含氮量（氮元素的质量分数）为_________；

②下列关于三聚氰胺的说法中，正确的有_________；

A．三聚氰胺是一种白色结晶粉末，无色无味，所以掺入奶粉后不易被发现

B．三聚氰胺分子中所有原子可能在同一个平面上

C．三聚氰胺呈弱碱性，可以和酸反应生成相应的盐

③假定奶粉中蛋白质含量为16%即为合格，不法分子在一罐总质量为500g、蛋白质含量为0的假奶粉中掺入_________g的三聚氰胺就可使奶粉“达标”。

Answer

（NH4）2SO4 C3H6N6 66.7% AC 18.8

【解析】

（1）根据质量守恒定律解题；

（2）①由三聚氰胺的分子结构式解题；根据化学式进行计算，注意化学式中原子的个数和解题格式；

②三聚氰胺是一种白色结晶粉末，无色无味；氨基中氮原子所形成的三条共价键是三角锥形；三聚氰胺含有氨基；

③先求出蛋白质中的含氮量；再根据三聚氰胺的含氮量求出三聚氰胺的质量；

（1）根据质量守恒定律可知产物为（NH4）2SO4；

（2）①由三聚氰胺的分子结构式可知，每个三聚氰胺分子中含有3个碳原子、6个氮原子、6个氢原子，故化学式为C3N6H6；三聚腈胺中氮元素的质量分数= = ×100%=66.7%；

②氨基中氮原子所形成的三条共价键是三角锥形，所以三聚氰胺分子中的所有原子不可能共平面，三聚氰胺含有氨基可以和酸反应生成相应的盐，则B错误，其它正确；答案选AC。

③如含蛋白质16%为合格，折算成含氮量为： =2.51%，500 g假奶粉中氮元素的质量为：500 g×2.51%=12.55 g．则需要加入的三聚氰胺质量为： =18.8 g。