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一道关于蛋白质中氮含量测定的高中有机化学题

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/10/06 21:40:16
一道关于蛋白质中氮含量测定的高中有机化学题
蛋白质是有机态氮的表现形式之一,蛋白质样品（或其他含氮杂质）与硫酸和催化剂一同加热消化,使含氮物质分解,分解成的氨与硫酸结合生成硫酸铵,然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再用盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量求得氮的质量分数,乘以换算系数（奶粉中为6.25）,即得蛋白质含量.
已知：2NH3+ 4H3BO3(NH4)2B4O7+ 5H2O
(NH4)2B4O7 + 2HCl + 5H2O2NH4Cl + 4H3BO3
实验步骤
1．称取婴幼儿奶粉2.000g,移入干燥的消化管中,加入0.2g硫酸铜、3g硫酸钾及20mL硫酸,充分加热冷却后移入100mL容量瓶中,用水定容至100mL（消化液）.
2．碱化蒸馏
在锥形瓶中加入10mL2%硼酸、2滴混合指示剂,并吸取10.0mL样品消化液从样品入口注入凯氏定氮仪.用10mL蒸馏水冲洗样品入口,再加10mL50%氢氧化钠溶液,打开水蒸汽发生器与反应器之间的夹子,蒸汽通入反应器使氨气全部被蒸发出来,并通过冷凝管而进入锥形瓶内.加热蒸气发生器5min,取下锥形瓶.
3．滴定
用酸式滴定管,以0.0500mol/L盐酸标准溶液进行滴定至终点.重复上述实验三次,所用盐酸平均体积为5.00mL.
问：本次测定中,该奶粉中蛋白质的质量分数为： .
求计算过程
2NH3 + 4 H3BO3 = (NH4)2B4O7+ 5H2O
(NH4)2B4O7 + 2HCl + 5H2O2 = NH4Cl + 4H3BO3
消耗HCl的物质的量 = 5 * 10^(-3) * 0.05 = 0.00025 mol
(NH4)2B4O7 + 2HCl + 5H2O2 = NH4Cl + 4H3BO3
x 0.00025 mol
x = 0.00025 /2 mol
2NH3 + 4 H3BO3 = (NH4)2B4O7+ 5H2O
y 0.00025 /2 mol
y = 0.00025 /2 * 2 = 0.00025 mol
所以蒸出NH3的物质的量是 0.00025 mol,即氮的物质的量是 0.00025 mol
10.0mL样品消化液中,氮的质量是 0.00025 * 14 = 0.0035 g
所以原样品中,氮的质量分数 = 0.0035 * 10 / 2 = 1.75 %
由题意,根据酸的消耗量求得氮的质量分数,乘以换算系数（奶粉中为6.25）,即得蛋白质含量
所以 蛋白质质量分数 = 1.75 % * 6.25 = 10.94 %
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