三聚氰胺及其相关题

1 / 9 三聚氰胺及其相关题 莲山课 件 m 三聚氰胺及其相关题 【问题的由来】 XX 年 9 月，中国发生了三鹿婴幼儿奶粉受污染事件，全国各地有上千名婴幼儿因食用了含有三聚氰胺的婴幼儿配方乳粉出现了肾结石、肾衰竭等不同程度的泌尿系统病症，引起了国务院的高度重视，要求对有问题的奶粉一律下架、召回、销毁。随后，国家质检总局紧急在全国开展了婴幼儿奶粉三聚氰胺含量专项检查，有 22 家婴幼儿奶粉生产企业的69批次产品检出了含量不同的三聚氰胺，包括三鹿、伊利、蒙 牛和光明乳业等中国知名的乳业集团，也都在其列。三聚氰胺污染奶粉事件一经曝光，引起了国民对奶粉的恐慌。其实，在此前的 XX 年，美国就已经在一些宠物饲料中检查出了三聚氰胺，并查明这些污染的宠物饲料来自于中国。同年，我国深圳检验检疫局也检查出从台湾进口的鱼类饲料中含有三聚氰胺。 2 / 9 那么，三聚氰胺是什么？为什么不法分子要往奶粉或宠物饲料中添加三聚氰胺？ 三聚氰胺，又叫 2,4,6-三氨基 -1,3,5-三嗪、 1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺，俗称 “ 蜜胺 ” ，组成为 c3H6N6，结构简式为。纯白色单斜棱晶 体，无味，密度 cm3(16) 。常压下熔点354 ，快速加热可升华。微溶于冷水，溶于热水，不溶于醚、苯和四氯化碳，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇等，低毒。一般情况下较稳定，但在高温下可能会分解。 三聚氰胺含氮量为 %，约是牛奶的 151倍，一般奶粉的 23倍，故三聚氰胺也被人称为 “ 蛋白精 ” 。每 100g 牛奶中添加克三聚氰胺，就能提高 %蛋白质，而每使测试蛋白质含量增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的 1/5，且掺杂后不易被发现。因此，少数不法分子通过往奶粉中添加三聚氰胺来提升食品检测中的蛋白 质含量指标。 新课程倡导在生活中学习化学，从化学走近社会，三聚氰胺作为工业生产中常见的重要化工原料，让学生了解它的组成、结构、性质，对于提高学生的科学素养，培养他们明辨是非、正确应用化学知识造福社会的意识有着重要的作用。同时以三聚氰胺为载体，能够很好的考查有机物的结构、性质、合成和应用方面的知识。 【问题】 三聚氰胺是一种白色晶体，没有气味和味道，常被一些不法3 / 9 商贩加入奶粉中以达到蛋白质的含量的要求。三聚氰胺的相对分子质量大于 110，小于 140。经分析得知，其中碳、氢的质量分数为 %，其余为氮元素。请回答： （ 1）三聚氰胺分子中含有几个氮原子 _理由是 _。 （ 2）三聚氰胺的分子式是。 (3)现在通用的蛋白质测试方法为 “ 凯氏定氮法 ” ，即通过测定氮元素的含量来间接测定蛋白质的含量。一般奶粉中的蛋白质含量为 15-20%的，平均含氮量为 %。试通过计算说明为什么不法商贩往奶粉中添加三聚氰胺_。 (4)三 聚氰胺通常由尿素 (NH2)2co)在一定温度和压强下分解而成，同时放出氨气和二氧化碳气体，请写出反应的化学方程式 _ （ 5）三聚氰胺分子中有一个类似于苯环的对称结构，光谱分析显示，分子中有两种不同环境类型的氮原子，三个碳原子、三个氢原子在分子中所处的化学环境分别相同。 请 写 出 三 聚 氰 胺 的 结 构 简 式_ 根据 (1)中推断的三聚氰胺的结构简式，判断下列说法 正确的是 _ A三聚氰胺属于芳香烃 B三聚氰胺分子中 6个氮原子共平面 4 / 9 c 三聚氰胺是高聚物 D 三聚氰胺具有碱性，能与盐酸反应生成盐 E 三聚氰胺具有还原性，一定条件下可被氧化。 (6)三聚氰胺的一个主要用途就是合成树脂，下图是三聚氰胺与另一单体反应生成的树脂的片断，同时生成水。则另一种单体的结构简式为 _，合成树脂的反应类型为_ ， 请 写 出 该 高 聚 物 结 构 简 式_。 【问题解析】 (1)6个，理由：由题意得三聚氰胺含氮量为 %，设 N 原子数为 x，则有 110% 14x140% ， xN ，得 x=6。 (2)c3H6N6。根据氮原子数及其质量分数，可求得三聚氰胺的相对分子质量为 126，分子中 c、 H 相对原子质量之和为42，可推出分子式为 c3H6N6。 (3)三聚氰胺的含氮量为 %，是一般奶粉含氮量的二十多倍，往奶粉中添加三聚氰胺能够提高奶粉的含氮量。 (4)6(NH2)2coc3H6N6+6NH3+3co2 （ 5） BDE （ 6） HcHo、缩聚反应、 。从片断中，可推断出除三聚氰5 / 9 胺外，另一单体为含有一个碳原子的化合物，再结合 “ 同时生成水 ” 的信息提示，联想到酚醛缩聚反应，不难推断另一单体为甲醛 HcHo。 【问题拓展】 三聚氰胺的化学式为 c3H6N6，除三聚氰胺外，还有单氰胺和二聚氰胺，最简式与三聚氰胺相同。二聚氰胺为棱形结晶性粉末，在冷水中溶解度为较小，易溶于热水，水溶液在 80以上时慢慢分解产生氨。主要用于树脂、涂料、含氮复合肥等方面的生产。工业上先把石灰氮（ cacN2）与水进行水解、脱钙，制取单氰胺 (H2cN2)，再由单氰胺合成二聚氰胺，工艺流程可简单表示如下。试回答下列问题。 (1)步骤 cacN2 水解，经过滤后所得滤液中的主要成份为ca(HcN2)2 ， 试 写 出 水 解 反 应 的 方 程 式_。 (2)步骤 中通入 co2 的目的是进一步脱钙得到单氰胺(H2cN2) ， 请 用 化 学 方 程 式 表 示 脱 钙 的 原 理_；已知 H2cN2 分子中每个原子最外层都达到了稳定结构，且 N c N 不稳定，请写出 H2cN2 分 子 的 结 构 简 式_ (3) 步骤 中 工 业 上 采 用 水 浴 加 热 的 原 因 是6 / 9 _。 (4) 步骤 制 取 二 聚 氰 胺 晶 体 的 实 验 操 作 方 法 有_。 （ 5）二聚氰胺中的含氮量测定也采用 “ 凯氏定氮法 ” ，其原 理是先用浓硫酸在催化剂、加热的情况下将二聚氰胺转化成硫酸铵，再加入氢氧化钠溶液使其转化成氨气，再通过测定氨气的量来间接求出含氮量，工业上精确测定氨的含量的方法比较复杂。下图是某学生设计的在实验室用量气法粗略测定二聚氰胺含氮量的简易装置， I 中烧瓶中盛放的是二聚氰胺与浓硫酸反应后的混合液。 仪器 A 的名称是 _， II 中量气管中盛放的液体应选用 _。 A 饱和食盐水 B 浓硝酸 c 蒸馏水 D 汽油 反应结束后，读取数据时记录 B 的液面位置时，除视线平视外，还应该注意 _。 请另外设计一个简单易行的方案来测定 I 中生成氨气的量，并说明注意事项 _。 解析 (1)2cacN2+2H2oca(HcN2)2+ca(oH)2 (2)ca(HcN2)2 co2 2H2o caco3 2H2cN2， H2N cN 。 7 / 9 (3)采用水浴加热使为了控制温度，受热均匀，因为温度高于 80 时，二聚氰胺会分解。 (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 (5) 分液漏斗。 D， A、 c 溶解氨气、 B 与氨反应。 调节量气管 c 边使左右两边的液面一致。 此小问为开放性问题，只要方案合理即正确。如采用酸吸收氨气的方法，再根据质量变化来测定氨气的量。注意事项：一反应后需采用通入空气法将装置中的氨气全部排出被吸收，二是氨气被吸收前需干燥。也可先用酸吸收氨气，再用碱进行滴定，没得氨的含量（此即凯氏定氮法的后续操作）。 【使用记录】 该试题及拓展试题曾于 08年 11月用作高二 “ 有机物化学模块专题检测 ” 试题，检测效果较好，试题新颖，起点高、落点低，注重能力考查，难度系数为。答题错误主要集中在第（ 6）小问高聚物结构简式的书写上，单体（ HcHo）的分析推断也有一定困难，反映了学生不能将酚醛树脂的知识有效迁移过来。在回答拓展试题第（ 3）小问中 “ 采取水浴加热的原因 ” 时，不少学生漏答了 “ 温度高于 80 时二聚氰胺会慢慢分解 ” ，说明学生获取信息的能力仍待提高。本试题为首次投稿，未从发表。 【教育价值】 本试题以三聚氰胺为载体，试题设计以人们研究有机物的8 / 9 一般程序为主线，层层递进，考查内容覆盖了有机物组成、分类、结构、性质及高聚物等知识。试题借助于不完全数据，推导三聚氰胺的组成来考查学生的逻辑推理能力，通过书写由尿素制取三聚氰胺的方程式，考查了学生运用守恒思想进行合理推断运用化学用语的能力。第（ 5）小问主要考查了学生运用所给信息推断有机物结构及根据官能团预测物质的性质的能力，其中 B 选项旨在考查学生的空间想像能力，D、 E 选项考查了对氨气性质的迁移应用能力。第（ 6）问题重点考查了观察能力。由于试题以信息给予题的形式呈现，因此，整个解题过程还贯穿着对学生自学能力的 考查。 问题拓展为实验题，与上述试题互为补充，以二聚氰胺的合成和检测为载体，考查了学生对实验原理