元素计算
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有关元素质量分数试题例析
1、下列氮肥中,氮元素的质量分数最大的是
A.CO(NH2)2 B.(NH4)2SO4 C.NH4NO3 D.KNO3
2、在氧化亚铁(),氧化铁()和四氧化三铁()这三种铁的氧化物中,铁的质量分数由大到小的顺序是()
A. B.
C. D.
3、X和Y两种元素组成的化合物甲和乙,甲的化学式为XY2,其中Y元素的质量分数为50%,乙中Y元素的质量分数为60%,则乙的化学式为
A. XY B. XY3 C. X2Y3 D. X3Y
5、A、B两元素相对原子质量之比为7∶2,在化合物中两元素的质量比为
21∶8,则化合物的化学式为
A. A3B4 B. A2B3 C. A3B2 D. AB
6、世界卫生组织将某氧化物RO2列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。实验测得该氧化物中R与O的质量比为71:64,则RO2的化学式为
A、CO2 B、ClO2 C、SO2 D、NO2
7、常温下,某气体可能是由SO2、CO、N2中的一种或几种组成,测得气体中氧元素的质量分数为50%,则该气体可能为下列组成中的 ( )
①SO2 ②SO2、CO ③SO2、N2 ④CO、N2 ⑤SO2、CO、N2
A.①②③ B.②③⑤ C.①②⑤ D.①④⑤
8、某硝酸铵[NH4NO3]样品中含有一种杂质,经分析样品中的氮元素的质量分数为36%,该样品中所含杂质可能是( )
A.(NH4)2SO4 B.CO(NH2)2 C.NH4HCO3 D.NaCl 9、某元素R的氧化物的化学式为,其式量为M,R的相对原子质量是()。
A. B. C. D.
10、某不纯的二氧化锰粉末中只含有一种杂质,经测定该不纯的二氧化锰中含氧元素质量分数为35.8%,则其中的杂质可能是下列物质中的( )
A.Al2O3
B.MgO
C.SiO2
D.CuO
11、根据高锰酸钾的化学式KMnO4计算:
⑴组成各元素的质量比
⑵高锰酸钾中氧元素的质量分数
⑶多少克高锰酸钾与71g硫酸钠(Na2SO4)所含的氧元素质量相等?(3分)
一、根据化合物中某元素的质量分数求化学式
例1:已知锰元素的一种氧化物中氧元素的质量分数为50.5%,此氧化物的化学式为( )。
A.MnO B.MnO23 C.MnO2 D.MnO27
分析:设氧化物的化学式为MnOxy,则有5516495%505%xy::..,解得
xy::27。故选D。
二、根据化合物中某元素的质量分数求相对分子质量
例2:“骨质疏松症”是人体缺钙引起的,可服用补钙剂来治疗。乳酸钙是一种常见的补钙剂,测知乳酸钙分子中含有一个钙原子,钙元素的质量分数为18.34%,则乳酸钙的相对分子质量为______________。
分析:根据化合物中,某元素的质量分数n相对原子质量相对分子质量,100%则有:
1834%140100%.相对分子质量,解得相对分子质量为218。
故答案为218。 三、根据混合物中一种元素的质量分数,求另一种元素的质量分数
例3:由NaSNaSONaSO22324、、三种物质组成的混合物中,测得硫元素的质量分数为32%,则氧元素的质量分数为____________。
分析:观察三种物质的化学式的特征可知,所含Na与S的原子个数比均为2:1,由此可知,两种元素有固定的质量比,其质量比等于相对原子质量之和的比,还等于质量分数比,因此有2323232%Na的质量分数,解得钠元素的质量分数为46%,氧元素的质量分数为:132%46%22%。
故答案为22%。
四、根据混合物中某元素的质量分数,确定物质的组成
例4:某气体由COCHSO、、42中的一种或几种组成,已知氧元素的质量分数为50%,则该气体的组成可能有____________种,分别为____________。
分析:三种化合物中氧元素的质量分数分别为57.14%、0.50%,如果该气体由一种物质组成,只能为SO2;如果由两种物质组成,根据平均值法,其中一种物质中氧元素的质量分数应小于50%,另一种物质中氧元素的质量分数应大于50%。故该气体应由CO和CH4组成;三种物质都含有也符合要求。
故答案为3种,分别为SOCOCHCOCHSO2442;、;、、。
五、根据混合物中某元素的质量分数,求含该元素的化合物的质量分数
例5:有一不纯的硝酸铵(NHNO43)化肥,杂质中不含氮元素,测知该化肥中氮元素的质量分数为31.5%,则该化肥的纯度为______________。
分析:设化肥的质量为100g,硝酸铵的纯度为x。根据混合物中,氮元素的质量分数氮元素的质量混合物的质量100%,则有:315%10035%100100%.gxg,解得x90%。
故答案为90%。
一. 有关化合物中元素的质量比和质量分数的计算
例1.多少吨NH4NO3的含氮量和1吨尿素[CO(NH2)2]的含氮量相当?
[解题思路]:由一定量的一种物质中所含某元素的质量,求含有相同质量的该元素的另一种物质的量.通常用关系式法进行计算。本题根据化学式NH4NO3中所含氮原子数与化学式[CO(NH2)2]中所含氮原子数相等这一关系解题。
解:设和一吨尿素含氮量相当的NH4NO3的质量为x
关系式: [CO(NH2)2] - NH4NO3
已知量: 60 80
未知量: 1吨 x 比例式: 吨160=x80 x=1.33(吨)
练习题:
18g水(H2O)中所含氧元素与多少克CO2中所含氧元素的质量相同?(答案:22g)
例2.求氧元素质量相等的CO和CO2和质量比
[解题思路]由于2CO和CO2的氧原子个数相等,即氧元素质量相等,故可按等效相同氧原子的方法,即”等效化学式”巧解此题。
解:关系式: 2CO - CO2
物质质量比: 56 44
即56份质量的CO和44份CO2中所含氧元素的质量相等
[引申发散]求等质量的CO和CO2中,所含氧元素的质量比 (答案:44:56)
练习题:
1.氧原子个数相等的SO2和SO3的质量比是多少?(答案:16:15)
2.纯净的SO2气体和纯净的SO3气体各一瓶中,硫元素的质量比为5:1,则SO2和SO3的质量比是( )
A.1:1 B.4:1 C.4:5 D.2:5 (答案:B )
练习题:
某氨水中氨(NH3)的含量为8.5%,1000g该氨水中氮元素的质量为( )
A.7% B.7g C.70g D.85g (答案:C)
[引申发散]:某NH4NO3样品中混有一种其他氮肥,经分析产品中氮元素质量分数为20%。那么,该样品中可能含有的氮肥:( )
A. (NH4)2SO4 B. NH4Cl C.CO(NH2)2 D. NH4HCO3
[解题思路]:在解答混合物成分判断选择题中用”平均值”原理,会大大简化计算中的步骤:样品含氮元素质量分数的平均值为20%,纯NH4NO3含氮元素质量分数为35%。因此混入的氮肥含氮元素质量分数必小于20%。
(答案:D)
练习题:
1.有一不纯的NH4NO3样品,经分析知道,200g样品中含氮元素60g(杂质中不含氮元素)。求样品中NH4NO3的质量分数。(答案:85:72) 2.有一不纯的石灰石样品,经分析知道它有9%的碳,则该样品里含CaCO3的质量分数为( )
A.9% B.12% C.25% D.75% (答案:D)
3.MgO,MgSO4和MgHPO4组成的混合物中镁元素的质量分数为33%,则混合物中氧元素的质量分数为多少?
[解题思路]: 三种物质的组成元素为五种,这为一类特殊的物质组成计算题。解题的优选方法是 ”拆分法”。可将三种物质分析为MgO、MgO.SO3、 MgO.HPO3。 (答案:49%)
4.由硫酸铁和硫酸亚铁组成的混合物,经测定知其中硫元素的质量分数为a%,则混合物中铁元素的质量分数为( )
A.1-a% B.1-2a% C.1-3a% D.无法计算 (答案:C)
5.Na2SO4、FeSO4、Al2( SO4)3三种固体的混合物中,Na、Fe、Al三种元素的质量百分含量之和为A%,则混合物中硫元素的质量百分含量为多少?(答案: 3%100A)
例4.有一由SO2和SO3组成的混和气体,测知其硫元素的质量分数为48%,此混和气体中SO2的质量分数为( )
A.20% B.80% C.50% D.40%
[解题思路]: 本题的一般解法需分别设出混和气体中SO2和SO3的质量,然后根据含硫的质量分数解代数式求出SO2和SO3的质量关系.据此可得解。
但此题可用平分法巧解:
SO2中S元素的质量分数为50%,若SO2和SO3各占50%。则混和气体中硫元素的质量分数为240%50%=45%。此数值比题设中硫元素48%的质量分数小,由此可见硫元素的质量分数大的SO2在混和气体中的含量必大于50% (答案:B)
练习题:
医药上用的阿司匹林经测定知道,它的成分里含有氢4.5%、氧35.5%、碳60%,其式量为180,设阿司匹林的化学式为CaHbOc,则a=( ),b=( ),c=( )。
(答案:a=9,b=8,c=4)
2.溶解度与溶质质量分数之间的换算
在一定温度下,饱和溶液里溶质质量、溶剂质量、溶液质量之比,是一个固定的值,也就是说饱和溶液里溶质质量分数是恒定的。在计算中首先要明确溶解度与溶液质量分数两个概念的本质区别。其次是要注意条件,必须是在一定温度下的饱和溶液,才能进行换算。
溶解度与溶质质量分数的比较如下:
溶解度 溶质质量分数 量的关系 表示溶质质量与溶剂质量之间的关系 表示溶质质量与溶液质量之间的关系
条件 与温度有关(气体还跟压强有关)
一定是饱和溶液 与温度、压强无关
不一定是饱和溶液,但溶解溶质的质量不能超过溶解度
表示方法 用克表示,即单位是克 用%表示,即是个值,没有单位
运算公式 溶质质量
溶解度= Χ100克
溶剂质量 溶质质量
溶质质量分数= Χ100%
溶液质量