如何计算混合物中某元素质量分数的方法?例如有一不纯的硝酸铵(NH4NO3)样品.经分析知氮元素的质量分数为33.6%.求样品中硝酸铵的质量分数. 剖析:若设混合物中某化合物的质量分数为a.化合物中某元素的质量分数为b,混合物中某元素的质量分数为c.则它们之间有如下的计算关系: 若已知a.b的值.求c.则其计算方法是: c= 样品中硝酸铵的质量分数= 问题探究 问题 在学习化学式的过程中.一学习小组遇到了下面的问题: 160 g三氧化硫所含氧元素与多少克双氧水中所含氧元素的质量相等? 探究:小组内的同学用不同的方法进行了计算探究. 小明同学的计算方案: 解:三氧化硫的相对分子质量=80.其中氧元素的质量分数=×100%=60%.双氧水的相对分子质量(H2O2)=34.其中氧元素的质量分数为×100%=94.1% 设160 g三氧化硫与质量为x的双氧水所含的氧元素的质量相等 160 g×60%=x×94.1% 解得:x=102 g 小美同学的计算方案: 2SO3 --6个氧原子--3H2O2 2×80 3×34 160 g x 列出正比例式 x=102 g 典题精讲 例1 2010年3月.国家质检局查出一些辣椒酱.番茄酱等食品中含有工业染色剂“苏丹红一号 .人食用后可能致癌.“苏丹红一号 的化学式为C16H12N2O.下列有关“苏丹红一号 的说法中正确的是( ) A.“苏丹红一号 属于氧化物 B.“苏丹红一号 由30个原子构成 C.“苏丹红一号 的相对分子质量为248 D.“苏丹红一号 属于有机高分子化合物 思路解析 氧化物是由两种元素组成.其中一种是氧元素的化合物.而“苏丹红一号 是由C.H.O.N四种元素组成的化合物.“苏丹红一号 是由C16H12N2O分子构成.1个C16H12N2O分子是由31个原子构成的.相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量的总和.则C16H12N2O的相对分子质量=12×16+1×12+14×2+16=248.它的相对分子质量比较小.通常称为小分子.而不是有机高分子化合物. 答案:C 例2已知在氮的氧化物中.氮元素与氧元素的质量比为7∶20.求此氧化物的化学式. 思路解析 此题是根据化学式计算各元素的质量比的逆运算.若设氮的氧化物的化学式为NxOy.则列式:14x∶16y=7∶20,x∶y=2∶5,所以其化学式为N2O5. 答案:解:设氮的氧化物的化学式为NxOy 由两元素的质量比列式:14x∶16y=7∶20 解得x∶y=2∶5 该氮的氧化物的化学式为N2O5. 例3 现有①FeO ②Fe2O3 ③Fe3O4 ④FeS四种含铁化合物.其含铁元素的质量分数由大到小的排列顺序是( ) A.③>②>①>④ B.①>③>②>④ C.④>③>②>① D.①>②>③>④ 思路解析 常规方法是先分别计算出三种铁的氧化物中铁元素的质量分数.然后进行比较大小.简单方法为若将四种物质的化学式变形.使它们的一个“分子 中含的铁原子数相同.然后比较各个“分子 的相对分子质量大小;若“分子 的相对分子质量大.则铁的质量分数小.反之亦然.这种方法更简便. 答案:B 知识导学 化学式是一种表示物质组成的化学符号.或者说是一种表示物质组成的国际通用的化学语言.既然是化学语言.它就具有一定的化学意义.化学式是帮助人们从宏观物质到微观构成之间建立联系的桥梁.虽然化学式是用英文字母组成的.但在读.写和理解化学式的意义时.不能按照英文的语言习惯来理解和运用. 从宏观和微观两个方面理解.宏观主要指物质的种类.元素种类.微观主要指分子.原子. 注意:元素化合价与离子符号表示方法的区别: 化合价 离子符号 标在元素符号正上方 标在元素符号右上角 正负号在前.数值在后 数值在前.正负号在后 数值是1时不能省略 数值是1时省略不写 记忆化合价口诀: 一价钾钠氢氯银.二价钙镁钡锌氧 三价铝四价硅.二三铁.二四碳 二四六硫都齐全.铜汞二价最常见 常见原子团的化合价: 负一硝酸氢氧根.负二硫酸碳酸根 正一价的是铵根. 化学知识之间是有内在规律的.掌握了规律就能驾驭知识.灵活应用知识.本节只要找到书写化学式的一般步骤.就可以根据元素的化合价.应用化合价规则.顺利书写任何一种物质的化学式.书写化学式时.组成元素的排列顺序:金属左.非金属右.氧化物中氧在后. 书写化学式的步骤是:一排序.二标价.三约简.四交叉.五检查. 书写化学式正确顺序的记忆口诀: 正价前.负价后.金属左.非金右.氧化物中氧在后 注意单质的化学式的书写: 一般说.由原子构成的单质.它们的化学式直接用元素符号表示,由分子构成的单质.先写出元素符号.在元素符号的右下角加上数字“2 . 建立数学模型可以使本节的学习更容易.例如.化合物中某元素的质量分数的计算:元素的质量分数反映了一定量的化合物中所含某元素的多少.分析各个量之间的关系后.人们更习惯用百分数的形式来表示.因此建立某元素质量分数计算的数学模型. 在学习时.注意把宏观的物质质量.元素质量和微观的物质组成相联系.才能更好地理解和灵活运用三类计算.解决实际问题.本节中重点学习化合物中某元素的质量分数.各元素的质量比的计算. 疑难导析 必须明确以下两点:(1)化学式前的数字跟化学式中所有元素的原子是否有关系.(2)元素符号前的数字和化学式中元素符号右下角的数字各表示什么含义.元素符号前的数字表示的是什么含义.有无范围限制.化学式中元素符号右下角的数字表示什么含义.受到什么限制.能否改变. 该类型的题目涉及3种质量分数.所以首先要明确这三种质量分数是指:混合物中某物质的质量分数.物质中某元素的质量分数和混合物中某元素质量分数.由左侧的公式可以得到混合物中某物质的质量分数×物质中某元素的质量分数=混合物中某元素质量分数.利用此公式即可解答此类问题.解答此类题目还要注意:①要理清物质之间的从属关系.弄懂问题的实质.才能利用公式快速求解.②只有此混合物中杂质一定不含该元素.才能运用此公式进行计算. 具体解题先弄清哪些是纯净物哪些是混合物.根据它们之间的关系列出计算式.写解题步骤时不要丢掉100%. 问题导思 充分认识并正确理解化学式的含义.利用化学式进行有关计算是做好本题的基础.根据化学式进行有关计算的解题关键是善于先从化学式中找到计量关系.再确定数量关系. 本题用到了以下计算公式: 纯净物的相对分子质量=化学式中各原子的相对原子质量之和 纯净物中某元素质量分数= 纯净物中某元素质量=纯净物质量×纯净物中该元素质量分数 解决此题的关健是正确理解题意.求出三氧化硫中所含氧元素的质量.然后求这些氧元素含在多少克双氧水之中.可分别根据二者的相对分子质量进行计算.还可以用关系式法:根据两种化合物中氧元素的质量相等.则氧原子个数也应该相等.观察到SO3与H2O2化学式中原子个数分别为3和2.并不相等.所以在两化学式前分别加化学计量数.即2SO3和3H2O2.然后根据关系式方便求解. 典题导考 绿色通道 搞清楚每个选项中的基本概念.联系题意综合分析. 典题变式 2003年10月16日.我国载人飞船“神舟五号 在预定区域成功着陆.其中运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(化学式为C2H6N2).下列有关偏二甲肼组成的叙述中.正确的是( ) A.偏二甲肼是由2个碳原子.4个氢分子和1个氮分子构成 B.偏二甲肼是由2个碳原子.6个氢分子和2个氮分子构成 C.偏二甲肼是由碳.氢.氮三种元素组成的 D.偏二甲肼中碳.氢.氮三种元素的质量比为1∶4∶1 答案:C 绿色通道 此类题目主要根据有关化学式的计算公式.把要求解的量设为未知数.列出方程式.即可求解. 典题变式 已知X.Y两种元素的相对原子质量之比为7∶2.仅由这两种元素组成的化合物里.X.Y两元素的质量之比为7∶3.若Y元素显-n价.则此化合物中X元素的化合价为 . 答案: 绿色通道 比较同种元素质量分数的大小.除了用先计算后比较的方法外.还有多种方法.如将分子化为相同.比较分母的方法.对于由两种元素组成且元素种类相同的物质.还可以采用比较原子个数比的方法. 典题变式 比较CO(NH2)2.NH4Cl. NH4NO3. (NH4)2SO4.NH4HCO3五种物质中氮元素的质量分数由小到大的顺序是 . 答案:NH4HCO3<(NH4)2SO4<NH4Cl<CO( NH2)2<NH4NO3 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

    如何计算化合物中某元素的质量分数?

  

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某班级的几个兴趣小组用如下图中学化学实验常见的实验装置探究氧气的实验室制法

(1)请写出有标号仪器的名称:①
酒精灯
酒精灯
;②
集气瓶
集气瓶

(2)甲小组用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取较纯净的氧气,发生装置和收集装置是
BD
BD
,其化学方程式是
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
.收集氧气也可用F装置,气体应从
a
a
(填“a”或“b”)端管口通入.
(3)乙小组用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气,反应的化学方程式是
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
,二氧化锰在其中起
催化
催化
作用,化学反应前后,二氧化锰的
质量
质量
化学性质
化学性质
不变.为了测定一定质量的氯酸钾产生氧气的量,乙小组还进行了如下实验研究:
【实验过程】:称取-定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物16.0g,放入大试管中加热至质量不再变化为止,称得固体质量为11.2g.
【数据处理】:①根据质量守恒定律,计算得到氧气的质量为
4.8
4.8
g.②列式计算混合物中氯酸钾的质量.
【反思应用】:下列图象能正确表示上述实验过程的是
D
D


(4)丙小组用高锰酸钾制取氧气,他们称取一定质量的高锰酸钾固体放入A装置中,指出A装置的不足之处是
试管口没有棉花团
试管口没有棉花团
,将装置改进后,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】
猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2
猜想Ⅲ:反应生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2
【实验验证】:同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想
错误;
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
用带火星的木条放入在试管中,木条复燃
用带火星的木条放入在试管中,木条复燃

【拓展延伸】:实验发现,用氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快,请说明高锰酸钾在氯酸钾的分解反应中是否作催化剂,为什么?
高锰酸钾不是催化剂;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,其中使氯酸钾的分解速率大大加快的是分解出的二氧化锰,而不是高锰酸钾
高锰酸钾不是催化剂;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,其中使氯酸钾的分解速率大大加快的是分解出的二氧化锰,而不是高锰酸钾

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实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a
酒精灯
酒精灯
、b
铁架台
铁架台

(2)用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是
A
A
(填序号),其中二氧化锰起
催化
催化
作用.发生反应的化学方程式为
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2

(3)用E装置收集氧气的依据是
氧气的密度略大于空气的密度
氧气的密度略大于空气的密度
,检验氧气是否集满的方法是
将带火星的木条置于集气瓶口,若木条复燃则证明收集满了.
将带火星的木条置于集气瓶口,若木条复燃则证明收集满了.

(4).如图F是某学生设计的一种有洗气、贮气等用途的装置.
当用排水集气法收集氢气时,瓶内先装满水,气体从
b
b
(填“a”或“b”,下同)处导管通入.若要用水将瓶中氢气排出使用,水应从
a
a
处导管进入.
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气.常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小.NH3极易溶于水.制取并收集NH3,应该从上图中选择的是
A
A
D
D
(填序号).
(6),某同学在用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气时,反应前称的混合物的质量是197g,反应停止后,称得剩余固体质量是
149g,试计算混合物中二氧化锰的质量为多少?

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(2004?宣武区二模)某样品为铜和氧化铜的混合物,为测定样品中氧化铜的含量,甲、乙、丙、丁四位同学用同一样品分别进行实验,测定的实验数据如下表:
所取固体样品质量 25 25 20 20
加入硫酸溶液质量 50 100 100 120
反应剩余固体质量 21 17 12 12
分析数据解答:
(1)四位同学中,哪些同学所取的硫酸溶液质量不足
(2)计算混合物中氧化铜的质量分数
(3)计算硫酸溶液中溶质的质量分数.

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实验是学习化学的重要手段,通过实验可以培养实践能力和创新精神.
(一)实验室制取气体是初中重要的一组实验,结合下列实验装置图回答有关问题:
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(1)装置 I是加热固体的装置,指出其中的错误
 
;要改正错误需要操作的按钮时
 
(填字母).
(2)使用装置 II制取O2,化学方程式为
 

(3)使用装置 II前要检验气密性,方法是
 

(4)实验室制取H2、O2、CO、CO2、NH3等五种气体,可选用装置 III来收集的气体有
 
(填化学式).
(二)某实验小组为测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数,设计了用干燥纯净的氢气还原氧化铜的实验,所需实验装置如下图所示,回答下列问题:
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(5)将上图连接成整套装置,连接顺序依次为B→
 
 
 
→E(填写字母).
(6)A装置中实验前混合物质量为2.5g,实验后的剩余固体质量为2.1g,则混合物中的质量分数为
 

(7)某同学用E装置增加的质量来计算混合物中氧化铜的质量分数,计算的结果会
 
(填“增大”、“减少”或“不变”)

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同步练习册答案