時(shí)間：2023-05-31 09:10:22
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量。
溶液是由至少兩種物質(zhì)組成的均一、穩(wěn)定的混合物，被分散的物質(zhì)（溶質(zhì)）以分子或更小的質(zhì)點(diǎn)分散于另一物質(zhì)（溶劑）中。物質(zhì)在常溫時(shí)有固體、液體和氣體三種狀態(tài)。
溶質(zhì)是溶液中被溶劑溶解的物質(zhì)。溶質(zhì)可以是固體（如溶于水中的糖和鹽等）、液體（如溶于水中的酒精等）或氣體（如溶于水中的氯化氫氣體等）。
（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）
溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于溶質(zhì)的質(zhì)量除以溶液的質(zhì)量再乘以百分之百。
溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比，質(zhì)量分?jǐn)?shù)也可以指化合物中各原子相對(duì)原子質(zhì)量，需乘系數(shù)，與總式量的比值，即某元素在某物質(zhì)中所占比例。
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一、逐步求解法
例1 已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，密度是1.84 g•cm－3，則其中H2SO4的物質(zhì)的量濃度是多少？
解：取100 g該濃硫酸溶液，則其中H2SO4的質(zhì)量是：
98%×100 g = 98 g
H2SO4的物質(zhì)的量是：
98 g÷98 g•mol－1 = 1 mol
溶液的體積是：
100 g÷1.84 g•cm－3 = 54.4 cm3 =0.0544 L
H2SO4的物質(zhì)的量濃度是
1 mol÷0.0544 L=18.4 mol•L－1
該方法步步為營(yíng)，雖然每一步都不復(fù)雜，但是步驟多，計(jì)算復(fù)雜.不少學(xué)生理解起來(lái)還是有困難.
二、公式法
首先，將溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間進(jìn)行換算，并簡(jiǎn)化為公式.然后再代入具體數(shù)值進(jìn)行計(jì)算.如：某溶液的密度是ρ g•cm－3，其中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，物質(zhì)的量濃度為c，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M g•mol－1，則：
由溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度換算為質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：w= cM 10ρ %
由溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)換算為物質(zhì)的量濃度是：c=1000ρw M
這種方法簡(jiǎn)單易行，但是需要記憶公式，也不利于學(xué)生理解.
三、概念法
該方法是從溶液濃度的基本概念出發(fā)，在學(xué)生理解溶液組成的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)母淖儽磉_(dá)形式，即可進(jìn)行換算.
一般地，溶液的濃度可以表示為：
溶液的濃度 =溶質(zhì)的物理量 溶液的物理量
若溶質(zhì)的物理量和溶液的物理量均為質(zhì)量，則溶液的濃度就是質(zhì)量分?jǐn)?shù).若溶質(zhì)的物理量為物質(zhì)的量，溶液的物理量為體積，則溶液的濃度就是物質(zhì)的量濃度.顯然，兩者在描述溶液組成的時(shí)候，分子和分母描述的都是同一個(gè)組分的物理量.只要知道了溶液的密度和溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，兩者之間即可進(jìn)行換算.
將上面的例1換作該方法計(jì)算，98%的含義是每100 g溶液里有98 g H2SO4，則：
c=98 g÷98 g•mol-1
100 g÷1840 g•L-1=18.4 mol•L－1
例2 實(shí)驗(yàn)室常用的濃硝酸密度是1.4 g•cm－3，其中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.44 mol•L－1，求其質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
解：14.44 mol•L－1意味著每1 L溶液中有14.44 mol HNO3，則
w=14.44 mol×63 g•mol-1
【關(guān)鍵詞】石墨爐原子吸收不確定度
中圖分類(lèi)號(hào):R115 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-0515(2010)03-030-03
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器與試劑
PE-AA800原子吸收光譜儀(PE公司);銀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000µg/mL,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心);HNO3(優(yōu)級(jí)純);磷酸二氫銨(優(yōu)級(jí)純);水為超純水。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
按GB/T5750.6(12)- 2006《銀的無(wú)火焰原子吸收分光光度法》檢測(cè),重復(fù)6次測(cè)定水中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
1.3測(cè)試過(guò)程
吸取10.00mL水樣,加1.0mL磷酸二氫銨溶液,上AA-800測(cè)定。
1.4測(cè)試原理
樣品經(jīng)適當(dāng)處理后,注入石墨爐原子化器中,所含銀粒子在石墨管內(nèi)經(jīng)原子化高溫原子化后,吸收來(lái)自同種元素空心陰極燈發(fā)射的328.1nm共振線(xiàn),其吸收量與銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正比,與標(biāo)準(zhǔn)液比較定量。
1.5數(shù)學(xué)模型
式中:
ω(Ag) :樣品中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù),µg/L ;
ρ:樣液中扣除試劑空白后銀的質(zhì)量濃度,ng/mL;
V1 :測(cè)定樣品的體積,mL;
V :原水樣體積,mL。
1.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
吸取加標(biāo)水樣10.0mL,加1.0mL磷酸二氫銨溶液,直接測(cè)定6次,樣液中銀的質(zhì)量濃度為21.1µg/L。
2結(jié)果與討論
2.1測(cè)量不確定度的來(lái)源分析
2.1.1水樣吸取時(shí)產(chǎn)生的不確定度:來(lái)自于移液管的精度。
2.1.2在對(duì)水樣中銀的質(zhì)量濃度測(cè)定時(shí)產(chǎn)生的不確定度:來(lái)自原子吸收光譜儀通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)求得質(zhì)量濃度所產(chǎn)生的不確定度,標(biāo)準(zhǔn)溶液的純度、標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋時(shí)產(chǎn)生的不確定度,樣液重復(fù)測(cè)量所產(chǎn)生的不確定度,AAS校準(zhǔn)過(guò)程產(chǎn)生的不確定度。
2.2不確定度各分量的分析和計(jì)算
2.2.1樣品量m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)
使用10.0mL的無(wú)分度吸管量取樣液,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源為:
(1)吸管體積的不確定度。檢定證書(shū)給定容量允差為±0.01mL,按均勻分布,則不確定度分量:
(2)充滿(mǎn)液體至吸管刻度的估讀誤差。通過(guò)重復(fù)測(cè)定10次,統(tǒng)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0092,則不確定度分量:
(3)吸管和溶液的溫度與校正時(shí)的溫度不同引起的體積不確定度。假設(shè)溫差為2℃,水膨脹系數(shù)為2.1×10-4,P=0.95(k = 1.96), 體積變化:
V×液體的膨脹系數(shù)×ΔT=10×2.1×10-4×2=0.0042mL
則不確定度分量:容器的最小刻度
(4)人員讀數(shù)帶來(lái)的不確定度。10mL無(wú)分度吸管的最小刻度為0.1mL,則人員讀數(shù)不確定度:
則10.0mL無(wú)分度吸管帶來(lái)的不確定度為:
則10.0mL無(wú)分度吸管帶來(lái)的相對(duì)不確定度為:
2.2.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度
2.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的不確定度u(ρ)
銀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(GSB041712-2004)為國(guó)標(biāo)中心提供,質(zhì)量濃度為:(1000±1)μg/mL(k=3)
則銀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
u(ρ)0.333µg/mL
urel(ρ) = ρ = 1000µg/mL= 0.0333%
2.2.2.2 稀釋過(guò)程引入的不確定度
稀釋過(guò)程:用1mL移液器吸取1mL銀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于100mL容量瓶(A級(jí))中,用1%硝酸溶液定容至刻度,制成10µg/mL的銀標(biāo)準(zhǔn)使用液。
則稀釋因子f = f100
(1) 移液器導(dǎo)致的不確定度
容量允差:
根據(jù)JJG646-1990《定量、可調(diào)移液器試行檢定規(guī)程》規(guī)定1mL可調(diào)移液器吸取1mL時(shí)容量允差為1.5%,容量允差包括體積校準(zhǔn);充滿(mǎn)液體至滴定管刻度
的變動(dòng)性(重復(fù)性),人員讀數(shù),取矩形分布:
溫度帶來(lái)的不確定度:假設(shè)3℃ 差異,P=0.95,體積變化為
移液器帶來(lái)的合成不確定度為
相對(duì)不確定度:
(2) 容量瓶帶來(lái)的不確定度
體積帶來(lái)的不確定度分量:JJG646-1990《常用玻璃量器》規(guī)定,20℃時(shí)100mL容量瓶(A級(jí))的容量允差為±0.10mL,取矩形分布,則容量瓶體積帶來(lái)的不確定度:
溫度帶來(lái)的不確定度分量:
V = V×液體膨脹系數(shù)×T = 100×2.1×10-4 ×3 = 0.063mL
容量瓶帶來(lái)的合成不確定度:
相對(duì)不確定度:
(3)稀釋因子帶來(lái)的相對(duì)不確定度:
由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在稀釋過(guò)程中帶來(lái)的不確定度:
2.3最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度
2.3.1擬合過(guò)程
采用4個(gè)濃度水平的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液,用石墨爐法分別測(cè)定兩次,得到相應(yīng)的吸光值y,用最小二乘法進(jìn)行擬合,得到直線(xiàn)方程和相關(guān)系數(shù)。
直線(xiàn)方2程:y=α+bC
式中 α――為直線(xiàn)截距;
b――為直線(xiàn)斜率,也稱(chēng)回歸系數(shù)。
對(duì)樣品測(cè)定液進(jìn)行了6次測(cè)量,由直線(xiàn)方程求得平均質(zhì)量濃度:C = 21.1ng/mL
2.3.2 由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
b :斜率;
SR :回歸曲線(xiàn)的剩余標(biāo)準(zhǔn)差(殘差的標(biāo)準(zhǔn)差);
P :待測(cè)樣品的重復(fù)測(cè)定次數(shù),P =6;
n :回歸曲線(xiàn)的點(diǎn)數(shù)n=8(每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度進(jìn)行2次測(cè)量共8次);
:待測(cè)樣品濃度的平均值;C = 21.1ng/mL
:回歸曲線(xiàn)各點(diǎn)濃度的平均值;
C0j :各標(biāo)準(zhǔn)液濃度值。
其中:SR的計(jì)算:
= 0.007227ng/mL
A0j:各標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際響應(yīng)值(實(shí)際吸光度值)
α+ bC0j:根據(jù)回歸曲線(xiàn)算出來(lái)的理論值
b :斜率b = 0.0166
= (2.5+10.0+20.0+30.0)×2 =15.6ng/mL
8
則由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合帶來(lái)的不確定度:
=0.2483ng/mL
標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)校準(zhǔn)帶來(lái)的相對(duì)不確定度:
2.4結(jié)果的重復(fù)性帶來(lái)的不確定度
在重復(fù)性條件下,對(duì)樣品進(jìn)行6次獨(dú)立測(cè)試,測(cè)得銀的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:20.1,20.8,20.7,21.5,21.3,21.5µg/L,則銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的算術(shù)平均值為:
單次測(cè)量的不確定度:
算術(shù)平均值的不確定度:
測(cè)量結(jié)果的相對(duì)不確定度:
2.5合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
=1.83%
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
2.6擴(kuò)展不確定度
U = ku (k = 2)= 0.38 µg/L×2 =0.76 µg/L ≈ 0.8 µg/L
對(duì)于有機(jī)物中的烷烴、烯烴、炔烴等，若按碳原子數(shù)遞增排列：
烷烴 CH4 C2H6 C3H8 C4H10…
烯烴 C2H4 C3H6 C4H8 C5H10…
炔烴 C2H2 C3H4 C4H6 C5H8…
仔細(xì)觀(guān)察各系列化合物中第n項(xiàng)和n-1項(xiàng)之間碳、氫個(gè)數(shù)，可發(fā)現(xiàn)這些排列恰好為數(shù)學(xué)中的等差數(shù)列，能找到公差并且利用其可解決一些化學(xué)問(wèn)題.
一、利用公差求有機(jī)物的通式
等差數(shù)列的通項(xiàng)公式為an=a1+d（n-1） ，上述三類(lèi)烴數(shù)列的公差均為CH2 .則依通項(xiàng)公式可求出烷烴通式為：an=CH4+ CH2（n-1）= CH4+CnH2n-CH2=CnH2n+2（n為正整數(shù)，n≥1） ；同理可得烯烴通式為CnH2n（n為正整數(shù)，n≥2），炔烴通式為CnH2n-2（n為正整數(shù)，n≥2）.
二、利用公差確定有機(jī)物中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最大值或最小值
從量的角度可以認(rèn)為上述烴的各系列化合物中，第n項(xiàng)是由n-1項(xiàng)和公差（CH2）按1∶1組成的物質(zhì).因此，該系列化合物中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值或最小值等于公差（CH2）中所含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù).
在烷烴系列中，CH4中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小為0.75，公差CH2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.857，隨碳原子數(shù)遞增含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大，含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值等于公差CH2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.857.在烯烴系列中，C2H4中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.857與公差CH2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.857相等，隨碳原子數(shù)遞增含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)
圖1
保持不變且恒等于公差CH2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.857.在炔烴系列中，C2H2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大為0.923，公差CH2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.857，隨碳原子數(shù)遞增含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小，含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小值等于公差CH2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.857.如圖1所示.
例1 氫和氮原子間可形成與烷烴類(lèi)似的化合物.試回答：
（1）寫(xiě)出該系列化合物的通式 .
（2）該系列物質(zhì)中，其中含氮量最高的化合物氮含量百分率約為 （保留三位有效數(shù)字）.
解析：根據(jù)氮與氫化合時(shí)顯三價(jià)，隨氮原子數(shù)遞增，該系列化合物為：NH3 N2H4 N3H5 …從氮?dú)鋫€(gè)數(shù)的特征可發(fā)現(xiàn)其為等差數(shù)列，公差為NH.由通項(xiàng)公式an=a1+d（n-1）=NH3+NH（n-1）=NnHn+2，即該系列化合物的通式為：NnHn+2（n為正整數(shù)，n≥1）.NH3中含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.824，公差NH中含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.933，該系列隨氮原子數(shù)遞增含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值等于公差NH中含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.933.
例2 在瀝青中存在一系列稠環(huán)芳烴，按如下的特點(diǎn)排列
（1）該系列化合物的通式為 ， ，第25個(gè)分子的分子式為 .
（2）該系列化合物中，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小值為 ，（填數(shù)值） ，最大值為 .
解析：上述系列也可改寫(xiě)為：C10H8 C16H10 C22H12…從碳?xì)鋫€(gè)數(shù)可看出該系列為等差數(shù)列，公差為C6H2.由通項(xiàng)公式an=a1+d（n-1）=C10H8+C6H2（n-1）=C6n+4H2n+6，即該系列化合物的通式為：C6n+
4H2n+6（n為正整數(shù)，n≥1）.當(dāng)n=25時(shí)，由通式得分子式為：C154H56.C10H8中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.938，C6H2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.973，該系列隨碳原子數(shù)的遞增含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小值等于C10H8中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.938，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值等于C6H2中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.973.
例3 目前，化學(xué)家們已合成了一系列有機(jī)物：
根據(jù)這一系列有機(jī)物的規(guī)律，試回答：
（1）寫(xiě)出聯(lián)m苯的化學(xué)式（用m表示） .
（2）該系列有機(jī)物中，其中含碳量最高的化合物碳含量百分率約為
（保留三位有效數(shù)字）.
例：某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中了解到，某石灰廠(chǎng)有一批石灰原料，其中只含有一種雜質(zhì)是二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)，高溫時(shí)不發(fā)生分解反應(yīng)）。為了測(cè)定該石灰石的純度，興趣小組取用2克這種石灰石樣品，用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的未知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸30g分六次加入，充分反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾、干燥等操作后稱(chēng)量，每次稀鹽酸的用量及剩余固體的質(zhì)量如圖表所示。
計(jì)算：
（1）表中X值為?搖 ?搖克；
（2）所用稀鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?搖 ?搖。
（3）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?搖 ?搖。
（4）如果該石灰廠(chǎng)煅燒50t這種石灰石，最多可得到含雜質(zhì)的生石灰多少?lài)崳?/p>
分析：
（1）從表可知，第一次加入5克稀鹽酸后剩余固體的質(zhì)量為1.5克，說(shuō)明5克稀鹽酸反應(yīng)掉0.5克的CaCO。同理，第二次加入5克稀鹽酸后，只剩1.0克固體，說(shuō)明又反應(yīng)掉0.5克的CaCO。依此類(lèi)推，第四次加入5克稀鹽酸后固體剩余物應(yīng)為0克，但由于含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)，也不溶于水。所以，未反應(yīng)完的固體剩余物0.3克為2克樣品中所含雜質(zhì)的質(zhì)量，故X應(yīng)當(dāng)為0.3克。
（2）從表中數(shù)據(jù)可知，所取的30克鹽酸過(guò)量，在計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)取其實(shí)際參加反應(yīng)的量，在第一次、第二次、第三次各加入5克的稀鹽酸后HCl已全部反應(yīng)完，所以可以根據(jù)第一次或第二次、第三次所用鹽酸的量與CaCO反應(yīng)之間的數(shù)量關(guān)系求出HCl的質(zhì)量，然后求出鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（3）要求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，必須先求出反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，此時(shí)溶質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)為生成的CaCl的質(zhì)量，在計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)要注意不溶性雜質(zhì)、氣體等不能作為溶液的成分。
（4）要求50t這種石灰石煅燒可得生石灰多少?lài)崳鶕?jù)表中的數(shù)據(jù)求出石灰石樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后求CO的質(zhì)量，再用50t減去CO的質(zhì)量即可。
解：（1）0.3克。
（2）由題可知，5克鹽酸完全反應(yīng)時(shí)消耗0.5克CaCO，設(shè)5克鹽酸中有HCl的質(zhì)量為x。
CaCO+2HCl=CaCl+CO+HO
即5g鹽酸中含有HCl的質(zhì)量為0.365g，所以稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=7.3%。
（3）設(shè)最終生成的CaCl的質(zhì)量為y，生成CO的質(zhì)量為z，
CaCO+2HCl= CaCl+HO+CO
CaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=6.1%
（4）設(shè)煅燒50t這種石灰石生成CO的質(zhì)量為y。而50t這種石灰石含CaCO的質(zhì)量為：
50t×=42.5t。
CaCO=CaO+CO
100 44
42.5t y
=y=18.7t
最后生成含雜質(zhì)的生石灰的質(zhì)量為50t-18.7t=31.3t。
答：略。
練習(xí)：
1.將29.1克由NaCl和BaCl2組成的固體混合物溶解于94.2ml的水中（水的密度為1克/ cm3）,向所得溶液中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.2%的Na2SO4溶液，至恰好完全反應(yīng)，所加的Na2SO4溶液的質(zhì)量與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示，計(jì)算：
（1）生成沉淀的質(zhì)量是?搖?搖克。
（2）所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
2.某環(huán)保小組監(jiān)測(cè)到一工廠(chǎng)向河中排放的酸性廢液中含有CuCl。為了測(cè)定廢液中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該小組取了100克廢液，逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量，測(cè)得生成Cu（OH）沉淀的質(zhì)量與所加NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示。
（1）計(jì)算廢液中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）計(jì)算NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
關(guān)鍵詞：鯉魚(yú)；植物乳桿菌；參數(shù)優(yōu)化
Optimization of Fermentation Parameters for the Production of Vacuum Packaged Carp Jerky
ZHANG Gen-sheng, SI Miao-fei, HOU Jing, ZHANG Ming-dong
(College of Food Engineering, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China)
Abstract: The fermentation of common carp fillets by Lactobacillus plantarum for producing vacuum packaged fish jerky was optimized by single-factor and L9 (34) orthogonal array design methods to obtain desired pH and sensory evaluation. The optimum fermentation parameters were determined as: 3% of inoculum amount, 2% white sugar added, 4% salt added, and fermentation at 35 ℃ for 20 h. Fermented fish products under the optimized conditions had a glossy surface, a moderate sour taste, good elasticity, good toughness and unique flavor.
Key words: fish; Lactobacillus plantarum; optimum parameters
中圖分類(lèi)號(hào)：TS251.51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2014）01-0012-05
魚(yú)類(lèi)制品具有豐富的營(yíng)養(yǎng)和良好的風(fēng)味，可為人體提供所需的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素A、B，為大多數(shù)人所喜愛(ài) [1]。然而魚(yú)肉干生產(chǎn)過(guò)程中極易產(chǎn)生魚(yú)腥味，本實(shí)驗(yàn)采用干發(fā)酵法改善真空包裝魚(yú)肉干風(fēng)味。發(fā)酵魚(yú)制品是指在微生物酶或者微生物代謝產(chǎn)物的作用下，經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng)，形成具有風(fēng)味獨(dú)特的魚(yú)肉制品，并且此方法能延長(zhǎng)保藏時(shí)間[2]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究臘魚(yú)[3]、鹽干帶魚(yú)[4]、風(fēng)干武昌魚(yú)[5]、Plaa-som[6]、Enam Ne-Setaakye[7]等魚(yú)制品的菌相，分析發(fā)現(xiàn)在肉類(lèi)發(fā)酵和保藏過(guò)程中關(guān)鍵菌種是乳酸菌[8]。用乳酸菌發(fā)酵魚(yú)制品不僅可以降低pH值、減少腐敗菌和改善魚(yú)制品的組織結(jié)構(gòu)[9]，而且有助于發(fā)色，降低亞硝酸鹽殘留量[10]，提高魚(yú)制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期，促進(jìn)良好風(fēng)味的形成[11]。發(fā)酵肉制品中可以應(yīng)用的乳酸菌有植物乳桿菌、干酪乳桿菌、戊糖片球菌和彎曲乳桿菌等[12-14]。植物乳桿菌是典型的兼性厭氧菌，最佳生長(zhǎng)溫度30～35 ℃，耐鹽性能好，能水解各種碳水化合物[15]，因此本實(shí)驗(yàn)采用植物乳桿菌為發(fā)酵菌種，研究真空包裝鯉魚(yú)肉干發(fā)酵最優(yōu)工藝參數(shù)，以期為風(fēng)干魚(yú)制品生產(chǎn)提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
植物乳桿菌 哈爾濱商業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室保存；MRS液體培養(yǎng)基、MRS固體培養(yǎng)基[16] 哈爾濱商業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自配；鯉魚(yú) 市售；食鹽 中鹽黑龍江鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；白砂糖 青島惠方糖業(yè)有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
ZHWY-2102C型恒溫培養(yǎng)箱 上海智城分析儀器制造有限公司；SCOUT型電子天平 梅特勒-托利多常州衡器有限公司；721E型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；TDL-S-A型臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng)；HHS-12型電熱恒溫水浴鍋 上海東星建材試驗(yàn)設(shè)備有限公司；SYQ-DSX-280B型高壓滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠(chǎng)。
1.3 方法
1.3.1 菌種活化
將斜面上的植物乳桿菌接種于MRS液體培養(yǎng)基中，35 ℃靜置培養(yǎng)24 h，連續(xù)傳代2～3次，使菌種完全活化，然后擴(kuò)大培養(yǎng)，4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 菌種生長(zhǎng)曲線(xiàn)及產(chǎn)酸曲線(xiàn)的測(cè)定
將活化好的植物乳桿菌按質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%接種于MRS液體培養(yǎng)基中，35 ℃靜置培養(yǎng)，每隔3 h取樣測(cè)定OD600 nm值和pH值。
1.3.3 菌種耐熱性
將10mL活化并且培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期的植物乳桿菌分別在40、60、80、100 ℃水浴條件下靜置30min，用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定其活菌數(shù)進(jìn)行對(duì)比。
1.3.4 菌種耐鹽性
將活化好的植物乳桿菌按質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%接種于含0%、2%、4%和6% NaCl的MRS液體培養(yǎng)基中，35℃靜置培養(yǎng)48 h，以MRS液體培養(yǎng)基進(jìn)行空白對(duì)照，測(cè)定接種的MRS液體培養(yǎng)基的OD600 nm值，以判斷菌種的存活情況。
1.3.5 菌懸液制備
將活化好的植物乳桿菌按質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%接種于100mL MRS液體培養(yǎng)基中，35 ℃靜置培養(yǎng)18 h。將此培養(yǎng)液常溫4000r/min離心10min收集菌體，將收集的菌泥用生理鹽水洗滌2次，再分散于100mL無(wú)菌水中制成菌懸液，放在4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?，用平板?jì)數(shù)法測(cè)定其活菌數(shù)。
1.3.6 平板菌落計(jì)數(shù)法
菌落總數(shù)測(cè)定，一般將被檢樣品制成幾個(gè)不同的10倍遞增稀釋液，然后從每個(gè)稀釋液中分別取出1mL置于滅菌平皿中與MRS固體培養(yǎng)基混合，在一定溫度下，培養(yǎng)一定時(shí)間后（一般為48 h），記錄每個(gè)平皿中形成的菌落數(shù)量，依據(jù)稀釋倍數(shù)，計(jì)算出每克（或每毫升）原始樣品中所含細(xì)菌菌落總數(shù)[17]。
1.3.7 發(fā)酵工藝
原料魚(yú)肉選擇切片去骨、皮加白砂糖、食鹽和接種菌種密封發(fā)酵風(fēng)干真空包裝滅菌冷卻成品
原料魚(yú)肉選擇：選擇新鮮鯉魚(yú)，將魚(yú)鱗、魚(yú)內(nèi)臟、血污等去除后，用清水清洗。
去骨：將魚(yú)刺及魚(yú)骨剔除后，將魚(yú)肉切成大約11g左右的薄魚(yú)片。盡量確保魚(yú)片大小一致、薄厚均勻。
加白砂糖、食鹽和接種菌種：加入白砂糖、食鹽和接種菌種時(shí)，要將其均勻涂抹于薄魚(yú)片上，以保證發(fā)酵后魚(yú)片口感一致，再將薄魚(yú)片放入密閉容器中。由于植物乳桿菌為兼性厭氧菌，所以盡量排凈空氣。
滅菌：將包裝及密封好的精魚(yú)片放入高壓滅菌鍋中，121 ℃滅菌30min，滅菌時(shí)間不宜過(guò)短，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品不熟及殺菌不徹底；滅菌時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品變軟和開(kāi)裂，影響產(chǎn)品風(fēng)味和口感。取出冷卻后，即可食用。
1.3.8 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[18]
由10名經(jīng)培訓(xùn)的人員對(duì)樣品魚(yú)進(jìn)行感官評(píng)分，滿(mǎn)分為100分（表1）。
表 1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
Table 1 Criteria for sense evaluation of fermented fish
項(xiàng)目 偏好 得分 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
口感 好 17～25 酸味適中
一般 8～16 酸味稍重
差 0～7 酸味過(guò)重
組織狀態(tài) 好 17～25 質(zhì)地柔軟、有彈性
一般 8～16 質(zhì)地適中、有一定的嚼勁
差 0～7 質(zhì)地堅(jiān)硬、嚼勁較差
色澤 好 17～25 色澤鮮亮
一般 8～16 有光澤、顏色較暗
差 0～7 無(wú)光澤、顏色灰暗
氣味 好 17～25 無(wú)任何腥味、有香氣、咸味適中
一般 8～16 稍有腥味、香氣不明顯、偏咸
差 0～7 腥味較中、無(wú)香氣、很咸
1.3.9 水分測(cè)定 [19]：
參照GB 5009.3―2008《食品中水分的測(cè)定》。
1.3.10 pH值測(cè)定[20]：
參照GB/T 9695.5―2008《肉與肉制品pH測(cè)定》。
1.3.11 植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品單因素試驗(yàn)
以感官評(píng)分和pH值為指標(biāo)，采用干發(fā)酵方式進(jìn)行發(fā)酵。將稱(chēng)取好的去骨、皮的薄魚(yú)片放入燒杯中，基礎(chǔ)發(fā)酵條件為發(fā)酵時(shí)間20h、菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、發(fā)酵溫度35 ℃、白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%，然后裝袋、真空包裝和滅菌，待其冷卻即可食用。每次取一個(gè)變量，控制其他因素不變，分別考察發(fā)酵時(shí)間、菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)、發(fā)酵溫度、白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)和食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)發(fā)酵魚(yú)制品感官評(píng)分和pH值的影響，以確定最佳發(fā)酵條件。各因素水平取值見(jiàn)表2。
表 2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
Table 2 Single factor experimental design
水平 因素
發(fā)酵時(shí)間/h 菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 發(fā)酵溫度/℃ 白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
1 12 1 25 1 2
2 16 2 30 2 3
3 20 3 35 3 4
4 24 4 40 4 5
5 28 5 45 5 6
1.3.12 植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取4個(gè)因素，以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，確定最佳工藝配方。
2 結(jié)果與分析
2.1 植物乳桿菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)和產(chǎn)酸曲線(xiàn)
圖 1 植物乳桿菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)及產(chǎn)酸曲線(xiàn)
Fig.1 Growth curve and acid production curve of Lactobacillus plantarum
由圖1可知，植物乳桿菌在35 ℃條件下培養(yǎng)，0～6 h為菌種的延滯期，該期菌體增大，代謝活躍；6～18 h為菌種的對(duì)數(shù)期，該期生長(zhǎng)迅速，達(dá)到頂峰狀態(tài)；18～45 h為菌種的穩(wěn)定期，該期菌種繁殖速度漸減，死亡數(shù)逐漸增加；45～48 h菌種進(jìn)入衰亡期，該期細(xì)菌形態(tài)顯著改變，出現(xiàn)衰退型或菌體自溶，難以辨認(rèn)，生理代謝活動(dòng)也趨于停滯。
由產(chǎn)酸曲線(xiàn)表明，植物乳桿菌在35 ℃條件下培養(yǎng)，0～9 h pH值迅速下降，菌體產(chǎn)酸速度較快；而9 h后，pH值下降比較緩慢，菌體產(chǎn)酸能力逐漸下降，最終pH值基本達(dá)到3.44不變。這是因?yàn)殡S著時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)酵產(chǎn)物的積聚，菌種生長(zhǎng)收到抑制，下降趨勢(shì)逐漸變緩最終基本趨于不變。
2.2 菌種耐熱性
表 3 菌種耐熱性的測(cè)定結(jié)果表
Table 3 Heat resistance of Lactobacillus plantarum
溫度/℃ 時(shí)間/min 活菌數(shù)/（CFU/mL）
對(duì)照組 ― 3.12×1011
40 30 3.08×1010
60 30 3.65×108
80 30 1.99×107
100 10 3.4×105
20 9×103
30 0
由表3可知，隨著溫度增加，菌種的活菌數(shù)逐漸下降；在100 ℃時(shí)，隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，菌種的活菌數(shù)逐漸下降，直至30min時(shí)，活菌數(shù)為0。植物乳桿菌在60 ℃以上時(shí)，菌種大量死亡，說(shuō)明植物乳桿菌適合做肉制品發(fā)酵劑。
2.3 菌種耐鹽性
圖 2 不同NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)植物乳桿菌的OD600值
Fig.2 Salt resistance of Lactobacillus plantarum
由圖2可知，隨著NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加，OD600值逐漸下降；當(dāng)NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到8%時(shí)，OD600值基本接近于0。說(shuō)明植物乳桿菌能夠耐受質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6% NaCl溶液，植物乳桿菌可以作為肉制品發(fā)酵劑。
2.4 菌懸液的制備
用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定出制備的菌懸液中的活菌數(shù)為1.7×108 CFU/mL，要想使植物乳桿菌成為發(fā)酵魚(yú)制品中的主要菌種，其活菌數(shù)必須大于106 CFU/mL，才能使植物乳桿菌競(jìng)爭(zhēng)過(guò)其他雜菌，發(fā)揮出主要菌群的優(yōu)勢(shì)。
2.5 植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.5.1 發(fā)酵時(shí)間對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品的影響
圖 3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分和pH值結(jié)果
Fig.3 Effect of fermentation time on sensory evaluation score and pH of fermented fish products
由圖3可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，pH值迅速下降，由最初5.21降至最終4.42，也就是說(shuō)菌種在逐漸產(chǎn)酸。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間過(guò)短時(shí)，魚(yú)肉變化不大，發(fā)酵魚(yú)制品口味不佳；當(dāng)發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，由于其過(guò)度發(fā)酵，產(chǎn)生異味，發(fā)酵魚(yú)制品風(fēng)味會(huì)受到影響。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間20h時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分最高，因此選擇發(fā)酵時(shí)間為20 h，此時(shí)pH 4.62。
2.5.2 菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品的影響
圖 4 菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分和pH值結(jié)果
Fig.4 Effect of fermentation addition on sensory score and pH of fermented fish products
由圖4可知，隨著菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，pH值呈先迅速后緩慢的下降趨勢(shì)。當(dāng)菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)少時(shí)，發(fā)酵不完全，發(fā)酵魚(yú)制品口味不佳；當(dāng)菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)多時(shí)，由于其過(guò)度發(fā)酵，產(chǎn)生異味，發(fā)酵魚(yú)制品風(fēng)味會(huì)受到影響，且魚(yú)表面顏色變暗。當(dāng)菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分最高，所以選擇菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，此時(shí)pH4.55。韓姣姣[15]研究泡菜中植物乳桿菌發(fā)酵草魚(yú)的最佳發(fā)酵工藝條件是接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%，所以相對(duì)于草魚(yú)來(lái)說(shuō)鯉魚(yú)的接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少，因此發(fā)酵鯉魚(yú)發(fā)酵草魚(yú)更適合工業(yè)生產(chǎn)，發(fā)酵鯉魚(yú)要優(yōu)于發(fā)酵草魚(yú)。
2.5.3 發(fā)酵溫度對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品的影響
圖 5 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分和pH值結(jié)果
Fig.5 Effect of fermented temperature on sensory score and pH of fermented fish products
由圖5可知，隨著溫度的升高，pH值的下降也在不斷加快。當(dāng)發(fā)酵溫度過(guò)低時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品酸味較弱，魚(yú)肉彈性較差，色澤暗淡，發(fā)酵不完全，發(fā)酵魚(yú)制品口味不佳；當(dāng)發(fā)酵溫度過(guò)高時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品酸味過(guò)重，魚(yú)肉韌性較差，色澤灰暗，由于其過(guò)度發(fā)酵，產(chǎn)生異味，發(fā)酵魚(yú)制品風(fēng)味會(huì)受到影響。當(dāng)發(fā)酵溫度為35 ℃時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分最高，所以選擇發(fā)酵溫度為35 ℃，此時(shí)pH 4.51。
2.5.4 白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品的影響
圖 6 白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分和pH值結(jié)果
Fig.6 Effect of sugar addition on sensory score and pH of fermented fish products
由圖6可知，在白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～4%時(shí)，pH值下降比較迅速，而當(dāng)白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%～5%時(shí)，pH值下降比較緩慢。當(dāng)白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)低時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品酸味較弱，魚(yú)肉彈性較差，有點(diǎn)光澤，發(fā)酵魚(yú)制品口味不佳；當(dāng)白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品酸味較濃，魚(yú)肉韌性過(guò)大，色澤良好，發(fā)酵魚(yú)制品風(fēng)味會(huì)受到影響。當(dāng)白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分最高，所以選擇白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，此時(shí)pH 4.49。
2.5.5 食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品的影響
圖 7 食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分和pH值結(jié)果
Fig.7 Effect of salt addition on sensory score and pH of fermented fish products
由圖7可知，隨著食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，pH值下降速度逐漸減慢，最終pH值增高。由于食鹽能降低肉的水分活度，影響微生物的滲透壓，抑制其生長(zhǎng)繁殖[21]。當(dāng)食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)低時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品酸味過(guò)重、魚(yú)肉彈性較好、有光澤、發(fā)酵魚(yú)制品口味不佳；當(dāng)食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品酸味較弱、魚(yú)肉韌性較好、有光澤、發(fā)酵魚(yú)制品風(fēng)味會(huì)受到影響。當(dāng)食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，發(fā)酵魚(yú)制品的感官評(píng)分最高，所以選擇食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，此時(shí)pH值為4.54。
2.6 植物乳桿菌發(fā)酵魚(yú)肉制品正交試驗(yàn)結(jié)果
表 4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
Table 4 The testing program and results
試驗(yàn)號(hào) A白砂糖添加
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% B食鹽添加
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% C菌種接種
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% D發(fā)酵
時(shí)間/h 感官
評(píng)分
1 ―1（2） ―1（3） ―1（2） ―1（16） 74.6
2 ―1 0（4） 0（3） 0（20） 89.3
3 ―1 1（5） 1（4） 1（24） 83.1
4 0（3） ―1 0 1 91.4
5 0 0 1 ―1 77.8
6 0 1 ―1 0 70.2
7 1（4） ―1 1 0 72.5
8 1 0 ―1 1 85.2
9 1 1 0 ―1 80.3
K1 247.0 238.5 230.0 232.7
K2 239.4 252.3 261.0 232.0
K3 238.0 233.6 233.4 259.7
k1 82.33 79.50 76.67 77.57
k2 79.80 84.10 87.00 77.33
k3 79.33 77.87 77.80 86.57
R 3.00 6.23 10.33 9.24
優(yōu)水平 A1 B2 C2 D3
由表4可知，各因素對(duì)感官評(píng)分影響的大小順序?yàn)椋篊＞D＞B＞A，即菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響最大，其次為發(fā)酵時(shí)間、然后是食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)、白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響最小。最佳組合為A1B2C2D3，即白砂糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%、食鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%、菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、發(fā)酵時(shí)間24 h為最佳組合。這個(gè)組合并不在9次試驗(yàn)中，所以對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示，在最佳組合條件下，感官評(píng)分為95分，得分最高。
2.7 成品測(cè)定指標(biāo)
測(cè)定用最佳工藝參數(shù)制作而成的成品，水分含量57.35%，pH4.60。得出的發(fā)酵魚(yú)產(chǎn)品指標(biāo)符合食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵肉制品的要求，無(wú)致病菌檢出，口味獨(dú)特。
3 結(jié) 論
植物乳桿菌具有很好的產(chǎn)酸能力，最適生長(zhǎng)溫度為35 ℃，18 h進(jìn)入穩(wěn)定期。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出最優(yōu)工藝參數(shù)為白沙糖添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%、鹽添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%、菌種接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、發(fā)酵時(shí)間24 h，將它們放入100mL魚(yú)湯中，進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后，將魚(yú)湯倒出，再裝袋、密封，121 ℃滅菌30min，冷卻至室溫即可食用。在此條件下制成的發(fā)酵魚(yú)制品表面有光澤、酸味適中、肉質(zhì)彈性好、韌性好。
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摘要：
植硅體封存的有機(jī)碳（phytolith-occludedorganiccarbon,PhytOC）已被證明在生物地球化學(xué)碳硅循環(huán)中具有重要的作用。為了解綠竹Dendrocalamopsisoldhami生態(tài)系統(tǒng)中植硅體碳的分布與積累特征，于2014年12月在中心產(chǎn)區(qū)浙江省蒼南縣利用標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查方法，采集了不同年齡（1～3年生）、不同器官（葉、枝、稈）、凋落物和土壤樣品，分析了硅、植硅體、植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)。結(jié)果表明：綠竹地上部分硅、植硅體、植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小表現(xiàn)均表現(xiàn)為凋落物＞葉＞枝＞稈，其中植硅體碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4.28，3.16，0.28，0.04g•kg－1，植硅體碳總積累量為22.64kg•hm－2，大小順序?yàn)槿~（13.22kg•hm－2）＞凋落物（5.74kg•hm－2）＞枝（2.71kg•hm－2）＞稈（0.96kg•hm－2）；林地土壤硅、植硅體、植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨著土層厚度的增加而呈降低的趨勢(shì)，0～100cm土壤中植硅體碳儲(chǔ)量為1302.60kg•hm－2。綠竹植株體內(nèi)植硅體質(zhì)量分?jǐn)?shù)與硅、植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的相關(guān)性達(dá)極顯著（P＜0.01）或顯著（P＜0.05）水平，土壤植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)與總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間也具有極顯著（P＜0.01）相關(guān)性。
關(guān)鍵詞：
森林生態(tài)學(xué)；綠竹；植硅體；植硅體碳；分布特征
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，全球通過(guò)森林固定的二氧化碳達(dá)700×109t•a-1［1］，同時(shí)有高達(dá)2.4g•m－2的碳經(jīng)凋落物分解后以有機(jī)質(zhì)的形式進(jìn)入土壤［2］，土壤有機(jī)碳總量相當(dāng)于植物碳庫(kù)的3倍［3－4］。由于土地利用方式的不確定性以及碳存儲(chǔ)機(jī)制的復(fù)雜性和不斷變化的環(huán)境條件，絕大部分進(jìn)入土壤的有機(jī)碳都不能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定存在［5］。3a后，當(dāng)初以有機(jī)質(zhì)的形式進(jìn)入土壤的碳將有80%以上再次回到大氣中［6］。植硅體碳是一種在植硅體形成過(guò)程中被無(wú)定型二氧化硅包裹著的穩(wěn)定型有機(jī)碳，隨著植物體的凋落、腐爛而進(jìn)入土壤中［7］，由于受到外層具有高度抗風(fēng)化能力的硅的保護(hù)，能長(zhǎng)期（數(shù)千年至萬(wàn)年）封存于土壤中，被稱(chēng)為陸地土壤長(zhǎng)期固碳的重要機(jī)制之一［8］。已有研究表明：竹林植硅體碳平均封存量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于黍Panicummiliaceum，草原，濕地植物，水稻Oryzasativa及小麥Triticumaestivum［9－13］。綠竹Dendrocalam-opsisoldhami屬竹亞科Bambusoideae叢生竹種，主要分布于浙江、福建、臺(tái)灣，面積達(dá)2.0×104hm2，是優(yōu)良的筍材兩用竹種［14－15］。前人對(duì)竹林植硅體碳的研究主要集中于通過(guò)葉片估測(cè)竹林的植硅體碳匯能力［16－17］，很少涉及枝、稈、凋落物、土壤等整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。本研究以綠竹群落為對(duì)象，對(duì)其地上部分葉、枝、稈、凋落物及土壤植硅體碳的測(cè)定，以揭示了綠竹林植硅體碳的分布與積累規(guī)律，為竹林植硅體碳匯研究與管理提供參考。
1材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)地概況實(shí)驗(yàn)地位于浙江省溫州市蒼南縣，是綠竹的中心產(chǎn)區(qū)，中心地理位置27°30′N(xiāo)，120°23′E，屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫為18.0℃，年均降水量1670.1mm，無(wú)霜期208.0d。海拔為150~200m，土壤為發(fā)育于凝灰?guī)r的紅壤土類(lèi)，土壤基本理化性質(zhì)如表1所示。經(jīng)營(yíng)的主要措施是4-5月施肥［m（氮肥）∶m（磷肥）∶m（鉀肥）=15∶15∶15,0.75t•hm－2］，秋季砍去4年生老竹，林分密度1.3萬(wàn)株•hm－2，平均胸徑5.0cm，平均株高7.7m。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集2014年12月，根據(jù)當(dāng)?shù)厣纸?jīng)營(yíng)檔案并在全面踏查的基礎(chǔ)上，分別在后珜村、池頭村、望鶴村和南山邊村選擇林分類(lèi)型、組成、結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)狀況和立地條件等具有代表性的綠竹林分4塊，各建立面積為20m×20m的標(biāo)準(zhǔn)地，調(diào)查并采集樣品。對(duì)每塊標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的竹子按不同年齡進(jìn)行每株檢尺，計(jì)算出不同年齡竹子的平均胸徑，選取與平均胸徑一致的竹子作為標(biāo)準(zhǔn)株，砍伐不同年齡標(biāo)準(zhǔn)株各1株，并測(cè)量其株高。將不同標(biāo)準(zhǔn)株分葉、枝、稈，野外稱(chēng)出各器官鮮質(zhì)量。枝、稈分上、中、下3個(gè)部位取樣組成混合樣品，并各取500～1000g（準(zhǔn)確稱(chēng)量）于樣品袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室分析［18］。竹林地上部分生物量按林分中標(biāo)準(zhǔn)株生物量和各林分株數(shù)計(jì)算［19］。在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地四角及中心處位置分別選擇1m×1m的樣方5個(gè)，采集凋落物，混合后稱(chēng)量，取樣500～1000g（準(zhǔn)確稱(chēng)量）于樣品袋中。在標(biāo)準(zhǔn)地中選擇有代表性地塊3個(gè)，挖取土壤剖面，分別取0~10，10~30，30~60和60~100cm土層土壤樣品，分別混合3個(gè)剖面中不同土層樣品作為該標(biāo)準(zhǔn)地不同土層的混合樣1000g于樣品袋中，同時(shí)采集不同土層容重樣。
1.3分析方法
1.3.1植物樣品的分析將野外采集的植物樣品用去離子水洗凈后，在105℃下殺青20min，再在70~80℃下烘至恒量。將所有烘干后樣品，用高速粉碎機(jī)磨細(xì)后，裝袋保存?zhèn)溆?。植硅體的提取采用微波消解法［20］，之后用0.8000mol•L－1的重鉻酸鉀溶液對(duì)植硅體進(jìn)行檢驗(yàn)，確保表面有機(jī)物質(zhì)完全被去除，提取后的植硅體于65℃的烘箱中烘干48h，稱(chēng)量。植硅體碳的測(cè)定采用堿溶分光光度法［21］，在樣品測(cè)定的同時(shí)加入土壤標(biāo)準(zhǔn)樣（GBW07405）及植物標(biāo)準(zhǔn)樣（GBW07602）對(duì)測(cè)定的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，每個(gè)樣品重復(fù)3次。
1.3.2土壤樣品的分析土壤總硅的測(cè)定采用偏硼酸鋰熔融-比色法［22］，土壤植硅體的提取先采用微波消解法，再用比重為2.35，1.60g•cm－3的溴化鋅重液除去殘余的土壤及雜質(zhì)［23］。土壤植硅體碳測(cè)定的方法與植物相同。土壤總有機(jī)碳采用重鉻酸鉀-硫酸外加熱法；pH值用酸度計(jì)法［m（水）∶m（土）=2.5∶1.0］［24］。1.4數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)處理使用SPSS18.0系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Duncan新復(fù)極差法比較不同數(shù)據(jù)組間的差異，顯著性水平設(shè)定為α=0.05。
2結(jié)果與分析
2.1綠竹地上部硅、植硅體、植硅體中有機(jī)碳和植硅體碳含量從表2可知：綠竹各部分中的硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小為凋落物（76.92g•kg－1）＞葉（62.23g•kg－1）＞枝（26.07g•kg－1）＞稈（5.57g•kg－1），植硅體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小順序也是凋落物（188.34g•kg-1）＞葉（156.21g•kg－1）＞枝（61.80g•kg－1）＞稈（5.22g•kg－1），它們之間的差異均達(dá)到顯著。硅和植硅體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在不同年齡葉、枝中的差異不大，而稈中則以1年生為最低，而2年生達(dá)最高。植硅體中有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小總體變化趨勢(shì)為：稈（11.08%）＞枝（2.88%）＞凋落物（2.00%）＞葉（1.96%），其中稈顯著高于其他3個(gè)部分。植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小表現(xiàn)為凋落物（4.28g•kg－1）＞葉（3.16g•kg－1）＞枝（0.28g•kg－1）＞稈（0.04g•kg－1），其中凋落物、葉片中植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)與枝、稈之間的差異達(dá)顯著（P＜0.05）水平（表2）。綠竹林地上部植硅體碳總儲(chǔ)量為22.64kg•hm－2，大小順序?yàn)槿~（13.22kg•hm－2）＞凋落物（5.74kg•hm－2）＞枝（2.71kg•hm－2）＞稈（0.96kg•hm－2），植硅體碳主要儲(chǔ)存于葉片中（表2）。
2.2土壤中硅、植硅體、植硅體中有機(jī)碳和植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著土層深度的增加，綠竹林地土壤硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減少（427.32~446.35g•kg－1），但它們之間的差異并不顯著；土壤中植硅體質(zhì)量分?jǐn)?shù)也隨之降低，其中0~10cm土層中植硅體質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，顯著高于其他土層，其他土層之間沒(méi)有顯著性（P＞0.05）差異（表3）。隨著土層深度的增加，植硅體中有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨之增加，其中0~10cm土層植硅體中有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著（P＜0.05）低于30~100cm土層；而植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)則呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，0~10cm土層中植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高（0.18g•kg－1），顯著（P＜0.05）高于30~100cm土層（表3）。植硅體碳占總有機(jī)碳的比例為0.89%～1.19%，在不同土層間不具有顯著性差異（P＞0.05）；綠竹林0~100cm土壤中植硅體碳儲(chǔ)量為1302.60kg•hm－2，在土壤剖面中的分布比較均勻（表3）。
3討論
3.1綠竹不同器官及凋落物中硅及植硅體的分布植硅體是在植物細(xì)胞內(nèi)形成的一種無(wú)定型硅包碳顆粒，主要形成于富集能力較強(qiáng)的禾本科Gramineae植物體內(nèi)［25－27］，由于植硅體的形成受到蒸騰作用的影響［28］，所以在植物的不同器官內(nèi)植硅體的含量會(huì)有明顯的差異。蘆葦Phragmitescommunis不同器官中植硅體的分布趨勢(shì)為葉＞鞘＞根＞莖，并且植硅體的分布趨勢(shì)與植物體中硅的分布具有高度的一致性［12］。本研究對(duì)綠竹葉、枝、稈及地面現(xiàn)存凋落物中硅及植硅體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)綠竹不同器官中硅及植硅體的分布同樣具有高度的一致性，兩者之間的相關(guān)性達(dá)極顯著水平（R2=0.96，P＜0.01，圖1）。綠竹不同器官硅及植硅體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈現(xiàn)出葉＞枝＞稈，且具有顯著的差異性（P＜0.05，表2）。由于綠竹主要生長(zhǎng)于中國(guó)南方水熱條件較好的區(qū)域，且植株高大，蒸騰作用強(qiáng)烈，而蒸騰作用主要發(fā)生在葉片表面［29］，進(jìn)而增加了綠竹葉片中硅及植硅體的積累。綠竹經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，每年砍伐老竹留新竹，地面現(xiàn)存凋落物為每年葉片凋落積累的所形成，凋落物中硅及植硅體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)高于新鮮葉片中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，兩者之間存在顯著差異性（P＜0.05，表2）。這有可能是由于葉片凋落在地面以后受到腐蝕及分解作用［12］，大部分的有機(jī)物質(zhì)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)被土壤中的小型動(dòng)物及微生物的消耗。在這一過(guò)程中，植硅體由于具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力而保存了下來(lái)［9］，導(dǎo)致凋落物中植硅體的含量不斷升高。
3.2綠竹生態(tài)系統(tǒng)植硅體碳的產(chǎn)生與影響因素植物在吸收硅產(chǎn)生植硅體的過(guò)程中，有一小部分有機(jī)物質(zhì)被封存于植硅體內(nèi)。由于植硅體較強(qiáng)的抗分解能力［30］，在植物體死亡、腐爛、降解之后，這部分有機(jī)物質(zhì)最終可以很穩(wěn)定地保存于土壤和沉積物中［9］。因此，植物產(chǎn)生的植硅體及其封存有機(jī)碳在全球碳硅生物地球化學(xué)循環(huán)中具有重要的作用［12］。綠竹葉片中較高的植硅體質(zhì)量分?jǐn)?shù)，直接導(dǎo)致植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)高于枝和稈，并且具有顯著的差異性（P＜0.05，表2）。植物體中植硅體碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不僅與植硅體之間存在關(guān)系，也受到植硅體中有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響［27］。進(jìn)一步對(duì)植硅體碳和植硅體及植硅體中有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)與植硅體質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間具有顯著相關(guān)關(guān)系（R2=0.62，P＜0.05，圖2），而與植硅體中有機(jī)碳含量之間無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系（R2=0.2，P＞0.05，圖3），說(shuō)明植物體內(nèi)植硅體碳含量的高低主要受植硅體含量高低的控制。由于植硅體碳主要存在于植物的葉片中［31］，很多研究在涉及到植物生態(tài)系統(tǒng)植硅體碳儲(chǔ)量估算時(shí)均對(duì)枝、稈做忽略處理［32－33］。本研究結(jié)果表明：枝、稈中植硅體碳儲(chǔ)量是葉片儲(chǔ)量的27.80%，雖然枝、稈中的植硅體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，但卻有巨大的生物量。因此今后對(duì)植硅體碳匯估算時(shí)，需增加對(duì)植物枝、稈中的植硅體碳的監(jiān)測(cè)。
3.3綠竹生態(tài)系統(tǒng)土壤中植硅體碳的積累及影響因素已有研究表明：地球表面植被植硅體碳庫(kù)是植物碳庫(kù)重要的一部分［2］，包括竹林、草原、濕地植物等五大植硅體碳庫(kù)。無(wú)論植硅體碳形成于哪種地表植被中，隨著植物體的死亡、降解等過(guò)程最終都將回歸于土壤中［26］。土壤中大部分的植硅體均由植物凋落物降解沉淀而來(lái)，未完全降解的有機(jī)物質(zhì)包裹著植硅體最初沉積在土壤表面（0~10cm）。與前人研究結(jié)果相同［12］，綠竹林地表層土壤植硅體及植硅體碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)高于其他土層，差異達(dá)顯著水平（P＜0.05,表3）。土壤中植硅體分布變化與自然界中碳硅自然歸還有關(guān)，因?yàn)橥寥乐械闹补梵w均來(lái)自于植物體，在植硅體進(jìn)入土壤的同時(shí)必定會(huì)伴隨著一部分有機(jī)物質(zhì)一同進(jìn)入土壤［12］，這就使得土壤總有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與植硅體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間具有很好的相關(guān)性（R2=0.80，P＜0.01，圖4）。同時(shí)隨著土壤剖面深度的增加，土壤總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)出現(xiàn)了明顯的減少，但植硅體碳占總有機(jī)碳的比例明顯增加，說(shuō)明在土壤總有機(jī)碳降解的過(guò)程中，由于受到植硅體碳的保護(hù)，植硅體碳仍能夠保持穩(wěn)定地積累于土壤中［27］。由于綠竹林為筍材兩用竹竹林，植硅體碳的歸還僅通過(guò)葉片凋落物及根鞭的形式進(jìn)行，而葉片中植硅體碳儲(chǔ)量?jī)H為13.22kg•hm－2，假如每年綠竹生長(zhǎng)的葉片全部凋落降解、歸還于土壤中，那么在不受外界環(huán)境因素影響、不發(fā)生植硅體遷移的情況下，土壤中植硅體碳的積累通量也是很小的。
4結(jié)論
例1、已知由Na2S，Na2SO3，Na2SO4三種物質(zhì)組成的混合物中，硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，求氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？
【解析】：已知Na2S，Na2SO3，Na2SO4三種物質(zhì)的化學(xué)式可知，三種物質(zhì)無(wú)論以何種比例混合，混合物中鈉原子與硫原子的個(gè)數(shù)之比皆為2：1，即鈉與硫的物質(zhì)的量關(guān)系是一定的，則混合物中鈉元素與硫元素的質(zhì)量之比為：
【變形題】：已知NaHS、NaHSO3、MgSO4組成的混合物中，其中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，求氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【解析】：由鈉原子與氫原子的相對(duì)原子質(zhì)量之和與鎂原子的相對(duì)原子質(zhì)量（即24）相等，因此可將該組混合物看成是由MgS，MgSO3，MgSO4組成的混合物，因此混合物無(wú)論以何種比例混合鎂原子與硫原子的個(gè)數(shù)之比皆為1：1，即鎂與硫的物質(zhì)的量關(guān)系是一定的，則利用上述方法求得混合物中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)而求得氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
例2：在一組由甲醛、乙醛、乙酸組成的混合物中，已知?dú)湓氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，則氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
【解析】：由甲醛、乙醛、乙酸的化學(xué)式分別為CH2O，C2H4O，C2H4O2，可知三種有機(jī)物無(wú)論以何種比例混合，我們只需關(guān)注混合物中碳原子和氫原子的個(gè)數(shù)之比皆為1：2，即碳原子與氫原子的物質(zhì)的量關(guān)系是一定的，因此，混合物中：
，
，
。
【變形題】：在室溫下，測(cè)得由甲醛、乙醛、丙醇組成的混合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%，則該混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量為多少？
【解析】：利用甲醛、乙醛、丙醇的化學(xué)式分別為CH2O，C2H4O，C3H6O，利用例2的方法可求得該組混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.4%，又因?yàn)槊總€(gè)組分中各分子中均只含有一個(gè)氧原子，所以 ，即該組混合物的平均相對(duì)分子量約為51.
例3：在由C2H2，C6H6，C2H4O組成的混合物中，已知氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，則混合物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
【解析】：由于C2H2和C6H6兩種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式相同，面對(duì)于C2H4O可以拆分為C2H2?H2O的形式，因此，進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟鸱纸M合可將該混合物組分看成由C2H2與H2O組成的混合體系。由于氧元素只存在水中，而碳元素則只存在于C2H2組分中，所以：由 ，則 ，進(jìn)而可以求出碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84%。
【變形題】：有機(jī)化合物X、Y分子式不同，它們只含C、H、O元素中的兩種或三種，若將X、Y不論何種比例混合，只要其物質(zhì)的量之和不變，完全燃燒時(shí)耗氧氣量和生成水的物質(zhì)的量也不變。則X、Y可能是（ ）
A C2H4、C2H6O B C2H2、C6H6
C CH2O、C6H6O D CH4、C2H4O2
【解析】：解答本題，可以將烴的含氧衍生物“拆分”為烴與水的組合形式，而一定物質(zhì)的量的有機(jī)物耗氧量取決于烴的部分，而生成水的量取決于組合形式中水的部分。不難看出D選項(xiàng)中，CH4與C2H4O2可視為由CH4與C2 ?2H2O組合形式，一定物質(zhì)的量的CH4與C2耗氧量相同，而生成H2O的量?jī)烧呦嗟取９蔬xD。
例4：將甲苯（C7H8）和甘油 （C3H5（OH）3）以一定比例混合，測(cè)得混合物中含碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為51.3%，那么氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
【解析】：由甲苯和甘油的化學(xué)式分別為C7H8和C3H8O3二者經(jīng)過(guò)比較可見(jiàn)其相對(duì)分子質(zhì)量均為92，又因?yàn)槎叻肿邮街袣湓訑?shù)相同，因此，無(wú)論以何種比例混合，混合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是一定的，即
，所以
例5：下列各組中的兩種有機(jī)物，無(wú)論以何種比例混合，只要混合物總質(zhì)量不變，完全燃燒時(shí)生成的水的質(zhì)量也不變的是 （ ）
A CH2O、C2H4O2 B C8H10、C4H10 C C2H4、C2H4O D C8H8、C4H8
【解析】：本題中確定總質(zhì)量一定，在完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量取決于氫元素的總質(zhì)量，即要求所給選項(xiàng)中兩種物質(zhì)中的氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，不難看出該題選項(xiàng)A正確。
可見(jiàn)，化學(xué)計(jì)算題中將具有相似的計(jì)算方法歸納整理，讓學(xué)生觸類(lèi)旁通，達(dá)到舉一反三的效果，更好的對(duì)有機(jī)化學(xué)計(jì)算技巧達(dá)到掌握的效果。
練習(xí)：
1.葡萄糖和淀粉的混合物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.5%，則混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）
A 12.0% B 39.0% C 45.5% D 52.0%
2. 下列各組混合物中，無(wú)論兩種物質(zhì)以何種比例混合，只要總質(zhì)量一定，經(jīng)完全燃燒后，產(chǎn)生的CO2質(zhì)量不變的是（ ）
A 乙烯和苯 B 乙醇和乙酸 C 甲醛和葡萄糖 D丙烯和丙烷
3. 今有乙酸和乙酸乙酯的混合物，測(cè)得其中含碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （ ）
A 7/6X B 1-7/6X C 1-6/7X D無(wú)法計(jì)算
4. 等質(zhì)量的下列烴充分完全燃燒后，耗氧量最多的是（ ）
A C2H6 B C3H8 C C4H10 D C5H12
5.取一定質(zhì)量的下列各組物質(zhì)混合，無(wú)論以何種比例混合，其充分燃燒后一定能得到相同質(zhì)量的二氧化碳和水的是（ ）
A C2H2、C6H6 B CH4、C3H8 C C3H6、C3H8 D C2H4、C4H8
6.下列各組物質(zhì)，每組物質(zhì)各取1mol在足量氧氣中燃燒，兩者耗氧量不相同的是 （ ）
A 乙烯和乙醇 B 乙炔和乙醛 C 乙烷和乙酸甲酯 D 乙醇和乙酸
7.常壓和100oC條件下，把乙醇汽化成為蒸汽，然后和乙烯以任意比例混合，混合氣體的體積為V L.將其完全燃燒，需消耗相同條件下的氧氣的體積是 （ ）
主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖組裝儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性；②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液；③稱(chēng)量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到bg；④從分液漏斗滴入6mol/L的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體為止；⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣；⑥再次稱(chēng)量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到cg；⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為dg。
請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐?wèn)題：
（1）步驟⑤的目的是 ；
（2）步驟⑦的目的是 ；
（3）試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為 ；
（4）還可以用其他實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請(qǐng)簡(jiǎn)述一種不同的實(shí)驗(yàn)方法。
常見(jiàn)錯(cuò)解：（1）把反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部趕出 （2）多次實(shí)驗(yàn)確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確 （3） （4）用
盤(pán)天平稱(chēng)量ag試樣加適量蒸餾水溶解，向溶液中慢慢滴加CaCl2溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止，過(guò)濾，得CaCO3沉淀bg。計(jì)算可得試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
名師精析：本題是定量實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的綜合性實(shí)驗(yàn)題，解答時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：
1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定某含有NaCl雜質(zhì)的純堿試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2. 實(shí)驗(yàn)原理：H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2 +H2O，通過(guò)測(cè)定CO2的質(zhì)量，進(jìn)而求Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
3. 存在問(wèn)題：要準(zhǔn)確測(cè)定CO2的質(zhì)量，有三個(gè)不利因素，一是最后有部分CO2不能進(jìn)入U(xiǎn)型管，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低；二是生成的CO2中含有水蒸氣，若進(jìn)入U(xiǎn)型管，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高；三是空氣中的CO2和水蒸氣也可能進(jìn)入U(xiǎn)型管，使測(cè)定結(jié)果偏高。解決方法：針對(duì)以上問(wèn)題，設(shè)計(jì)以下解決方法：（1）用空氣把反應(yīng)生成的CO2趕進(jìn)U型管，但空氣中的CO2必須凈化除去，所以在前面加了一個(gè)盛有NaOH溶液的洗氣瓶，用來(lái)吸收空氣中的CO2；（2）制出的CO2中含有水蒸氣，不能讓其進(jìn)入U(xiǎn)型管，所以在U型管前加了一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶，用來(lái)干燥生成的CO2；（3）在U型管的后面加一個(gè)盛有堿石灰的干燥管，防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)型管。
4. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：本題最后一問(wèn)要求設(shè)計(jì)一種不同的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，是一道開(kāi)放性問(wèn)題，答案并不唯一，只要設(shè)計(jì)合理，即可得分。可從兩個(gè)方面思考：一是要測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，只要能測(cè)出一定質(zhì)量的試樣中純堿的質(zhì)量即可，可以將試樣溶解，加入CaCl2、Ca(NO3)2、Ca(OH)2等，將Na2CO3轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀，通過(guò)測(cè)定沉淀的質(zhì)量求出Na2CO3的質(zhì)量，再求出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；二是要測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，只要能測(cè)出一定質(zhì)量的試樣中所含雜質(zhì)NaCl的質(zhì)量即可，可以將試樣溶解，加入稀硝酸至不再產(chǎn)生氣體，再加入AgNO3溶液，將NaCl轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀，通過(guò)測(cè)定沉淀的質(zhì)量求出NaCl的質(zhì)量，再求出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
正確答案：（略）
這道實(shí)驗(yàn)題隱藏了多個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)。研究表明，高考出題者最喜歡在易錯(cuò)易混知識(shí)點(diǎn)處設(shè)陷阱。同學(xué)們要識(shí)破易錯(cuò)易混考點(diǎn)，規(guī)避陷阱贏(yíng)取高分，不妨借鑒《求學(xué)?高考易錯(cuò)題破解》中的指導(dǎo)?！肚髮W(xué)?高考易錯(cuò)題破解》是一套包攬語(yǔ)、數(shù)、英、政、史、地、物、化、生九大學(xué)科的系列增刊。這套增刊圍繞“錯(cuò)題”二字，從解讀命題形勢(shì)、總結(jié)考綱要點(diǎn)、整理知識(shí)清單、分析高考典題、歸納考生錯(cuò)因、突破專(zhuān)題訓(xùn)練等多個(gè)角度切入，步步為營(yíng)，各個(gè)擊破，幫助考生識(shí)破考題陷阱、力避常見(jiàn)錯(cuò)因、掌握正確方法，從而讓考生真正從錯(cuò)題中受益，把分?jǐn)?shù)提上一個(gè)更高的臺(tái)階。
一、每月份考評(píng)分?jǐn)?shù)
1、10月份：本月按30分值進(jìn)行測(cè)算，具體為：根據(jù)本月累計(jì)開(kāi)工項(xiàng)目數(shù)，按每開(kāi)工1個(gè)項(xiàng)目所得分值進(jìn)行評(píng)分。
2、11月份：本月按26分值進(jìn)行測(cè)算，具體為：根據(jù)本月累計(jì)開(kāi)工項(xiàng)目數(shù)，按每開(kāi)工1個(gè)項(xiàng)目所得分值進(jìn)行評(píng)分。
3、12月份：本月按22分值進(jìn)行測(cè)算，具體為：根據(jù)本月累計(jì)開(kāi)工項(xiàng)目數(shù)，按每開(kāi)工1個(gè)項(xiàng)目所得分值進(jìn)行評(píng)分。
二、年底扣分
1、開(kāi)工率扣分：根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）年終未開(kāi)工項(xiàng)目數(shù)，按每1個(gè)未開(kāi)工項(xiàng)目所扣分值（按30分÷項(xiàng)目數(shù)，見(jiàn)附表）進(jìn)行評(píng)分，該項(xiàng)目最高扣分10分。
2、工程質(zhì)量安全問(wèn)題扣分：在縣級(jí)以上（含縣級(jí)）單位或部門(mén)組織的校安工程質(zhì)量安全檢查或縣校安辦質(zhì)量安全巡查組組織的校安工程質(zhì)量巡查中發(fā)現(xiàn)工程有質(zhì)量安全問(wèn)題的，每次扣2分。該項(xiàng)目按正式的質(zhì)量安全檢查通報(bào)計(jì)算。
三、獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)
1、--年的項(xiàng)目在9月份開(kāi)工的，每開(kāi)工1個(gè)項(xiàng)目獎(jiǎng)勵(lì)1分。以基礎(chǔ)開(kāi)挖計(jì)算開(kāi)工。
2、年的項(xiàng)目在10月份開(kāi)工的，每開(kāi)工1個(gè)項(xiàng)目獎(jiǎng)勵(lì)1分。以基礎(chǔ)開(kāi)挖計(jì)算開(kāi)工。
3、校安辦布置工作任務(wù)完成情況獎(jiǎng)勵(lì)：各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）校安辦完成縣校安辦布置的工作任務(wù)（含進(jìn)度報(bào)表和材料等），按3分值進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。能保質(zhì)保量完成的得分3分；完成80%以上的（含80%，指有20%以下屬不準(zhǔn)時(shí)上報(bào)或完成質(zhì)量偏低，下同）得2分；完成80%以下的得1分。評(píng)分依據(jù)：按照各鄉(xiāng)鎮(zhèn)上報(bào)的時(shí)間，是否符合時(shí)間和質(zhì)量要求進(jìn)行評(píng)分。該項(xiàng)目從本考評(píng)細(xì)則制定時(shí)間開(kāi)始計(jì)算。
4、領(lǐng)導(dǎo)重視程度獎(jiǎng)勵(lì)：各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）主要領(lǐng)導(dǎo)主持召開(kāi)校安工程會(huì)議或親自下工地指導(dǎo)工作，解決實(shí)際問(wèn)題等活動(dòng)，每次獎(jiǎng)勵(lì)0.1分，每月最高得分1分。評(píng)分依據(jù)：根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）的會(huì)議記錄、相片、報(bào)道等內(nèi)容確定，每月5日之前報(bào)校安辦核實(shí)上個(gè)月的得分。該項(xiàng)目從本考評(píng)細(xì)則制定時(shí)間開(kāi)始計(jì)算。
如果到12月底開(kāi)工率達(dá)不到100%的，上述第1--4點(diǎn)的獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)按實(shí)際開(kāi)工率予以折扣，即：獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)等于第1--4點(diǎn)獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)的和乘于開(kāi)工率。
四、年度績(jī)效考評(píng)分?jǐn)?shù)的計(jì)算
一、關(guān)系式法
關(guān)系式法主要應(yīng)用于物質(zhì)之間存在內(nèi)在等量，通過(guò)分析找出等量，既直觀(guān)明了又計(jì)算方便。
例1．某農(nóng)田通過(guò)科學(xué)分析，需施120kg的尿素\[CO(NH2)2\]來(lái)補(bǔ)充氮元素，如改用NH4HCO3，至少需要多少kg？
解析：農(nóng)田需要氮元素的質(zhì)量是一定的，所以只需尿素和碳酸氫銨含有相同質(zhì)量的氮元素即可。通過(guò)化學(xué)式的比較，不難找出CO(NH2)2~~2N~~2NH4HCO3。
設(shè)需要NH4HCO3的質(zhì)量為x。
CO(NH2)2~~2N~~2NH4HCO3
602×79
120kgx
60[]120kg[SX)]=[SX(]158[]x[SX)]
x=316kg
答：如改用NH4HCO3，至少需要316kg。
例2．生產(chǎn)等質(zhì)量的H2，用Mg、Al、Zn、Fe分別與足量的酸反應(yīng)，求消耗四種金屬的質(zhì)量關(guān)系。
解析：如果依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算會(huì)非常繁瑣，而依據(jù)金屬的化合價(jià)與置換出氫原子的個(gè)數(shù)的關(guān)系，既簡(jiǎn)略又方便。
找關(guān)系找等量找質(zhì)量
需要四種金屬的質(zhì)量關(guān)系為：Al
例3.已知某硝酸銨樣品，測(cè)得氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.5%（雜質(zhì)不含氮），求該樣品中硝酸銨的純度。（即硝酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
解析：氮元素存在于硝酸銨中，氮元素和硝酸銨有固定的質(zhì)量關(guān)系。知道了氮元素在樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，就可以求硝酸銨在樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
設(shè)硝酸銨在該樣品中的純度為x。
NH4NO3----2N
8028
x31.5%
80[]x[SX)]=[SX(]28[]31.5%[SX)]
x=90%
答：硝酸銨在樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%。
二、變形法
變形法是將某些化學(xué)式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?，保持各元素原有的量的關(guān)系不變，從而方便討論分析的一種方法。
例4.在FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS四種化合物中，鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序是。
解析：在FeO、Fe2O3、Fe3O4三種物質(zhì)中都含有鐵元素和氧元素，而FeS不含氧元素。由于硫的相對(duì)原子質(zhì)量是氧的相對(duì)原子質(zhì)量的2倍，所以可以將FeS轉(zhuǎn)化為FeO2。將鐵的原子個(gè)數(shù)定為1，又變形為FeO、FeO3/2、FeO4/3、FeO2,所以得出等量的鐵結(jié)合氧元素的質(zhì)量比為：1∶3/2∶4/3∶2=6∶9∶8∶12。
鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序?yàn)椋邯┆〧eO>Fe3O4>Fe2O3>FeS。
三、守恒法
守恒法是利用化學(xué)變化前后元素的質(zhì)量守恒巧解計(jì)算題的一種方法。
例5．將一定質(zhì)量的鐵和銅的混合物放入鹽酸中，充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥后，將濾渣在空氣中灼燒，稱(chēng)量，與原混合物的質(zhì)量相等，求原混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析：鐵和銅的混合物放入鹽酸中，銅不參加反應(yīng)。銅濾出后又被灼燒生成氧化銅，此時(shí)的質(zhì)量和原混合物的質(zhì)量相等，所以氧化銅中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即是原混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
Fe%=O%=O/CuO×100%=16/80×100%=20%。
例6.某鐵的合金10g，在空氣中充分煅燒后，將生成的氣體通入足量澄清的石灰水中，得到白色沉淀1g,則該鐵的合金是生鐵還是鋼？
解析：鐵合金中的碳與氧氣反應(yīng)后生成了CO2，CO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成了CaCO3。
在整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，碳的質(zhì)量不變。所以CaCO3中碳的質(zhì)量即為鐵合金中碳的質(zhì)量。
m(C)=1g×[SX(]C[]CaCO3[SX)]=1g×[SX(]12[]100[SX)]=0.12g
w%=[SX(]0.12g[]10g[SX)]×100%=1.2%
答：該鐵的合金為鋼。
