Question

盖尔达法分解蛋白质的过程可表示为：蛋白质硫酸铵氨
现对牛奶中的蛋白质进行下列实验：取30.0mL牛奶，用盖达尔法分解蛋白质，把氮完全转化为氨，用0.500mol•L^-1的H₂SO₄溶液50.0mL吸收后，剩余的酸用1.00mol•L^-1的 NaOH溶液中和，需38.0mL．求：
（1）30.0mL牛奶中氮元素的质量是多少？
（2）己知牛奶的密度1.03g•mL^-1，蛋白质中含氮的质量分数为16.0%，则该牛奶中蛋白质的质量分数为多少？

Answer

（1）根据氢氧化钠计算剩余的硫酸，进而计算与氨气反应的硫酸的物质的量，再根据关系式2N～2NH3～H2SO4计算氮元素的质量；
（2）根据m=ρV计算30mL牛奶的质量，m（牛奶）×ω（蛋白质）×ω（蛋白质中N元素）=m（牛奶中N元素），据此计算蛋白质质量分数．
【解析】
（1）令38mL1.00mol•L-1的 NaOH溶液中和硫酸的物质的量为n，则：
        2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
        2         1
0.038L×1mol/L    n
解得：n=0.038L×1mol/L×=0.019mol
故吸收氨气的硫酸的物质的量为：0.500mol•L-1×0.05mL-0.019mol=0.006mol
令30.0mL牛奶中氮元素的质量是m，则：
  2N～2NH3～H2SO4
28g         1mol
m            0.006mol
所以m=28g×=0.168g
答：30.0mL牛奶中氮元素的质量是0.168g；
（2）30mL牛奶的质量为：30mL×1.03g•mL-1=30.9g
所以30.9g×ω（蛋白质）×16.0%=0.168g
解得：ω（蛋白质）=3.4%
答：该牛奶中蛋白质的质量分数为3.4%．