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培优专题-有关化学式的计算

发布时间:2013-10-03 18:33:28  

有关化学式的计算
1. 计算物质的相对分子质量 2. 计算物质组成元素的质量比 3. 计算物质中某元素的质量分数 4. 已知物质质量求元素质量 5. 已知元素质量求物质质量 6. 其他有关化学式的计算

计算物质的相对分子质量
1. 只有具有固定组成的纯净物(即单质及化合物), 才能计算其相对分子质量; 2. 相对分子质量(Mr)就是,化学式中各原子相对 原子质量的总和; 3. 计算式: 化学式为AxByCz…的相对分子质量:
Mr(AxByCz…)= Ar(A) ·x + Ar(B) ·y + Ar(C) · z + …

计算下列物质的相对分子质量 例1:
氯气 Mr(Cl2 ) = Ar(Cl) ×2 = 71 二氧化硫 Mr(SO2 ) = Ar(S)×1 + Ar(O)×2=64 尿素 Mr[CO(NH2)2] = Ar(C)×1 + Ar(O)×1 + [Ar(N)×1 + Ar(H)×2] ×2 =60

练习一:
? 1.计算NH4NO3的相对分子质量。 解:Mr(NH4NO3) =14×2 + 1×4+16×3 = 80 ? 2.计算(NH4)2SO4的相对分子质量。 解: Mr[(NH4)2SO4] =(14×1 + 1×4) ×2 + 32×1 + 16×4 = 132

? 3.计算3HNO3的相对分子质量。
解: 3Mr(HNO3) =3×(1×1 + 14×1 + 16×3) = 189

计算物质组成元素的质量比
1. 同一化合物,其中各元素的质量比是固定不变的; 2. 化合物中各元素的质量比,等于化学式中各原子 相对原子质量的总和的比; 3. 计算式:
化学式为AxByCz…的化合物中,A、B、C三种元素的质 量比:

m(A):m(B):m(C)= [Ar(A) ·x]:[Ar(B) ·y]:[Ar(C) ·z]

计算组成物质的元素质量比 例2:
1.计算HNO3中各元素的质量比。
解: HNO3中H、N 、O元素的质量比 m(H):m(N):m(O) =(1×1):(14×1):(16×3) =1:14:48

2.计算NH4NO3中各元素的质量比。
解: NH4NO3中N、H、O元素的质量比 m(N):m(H):m(O) =(14×2):(1×4):(16×3) =28:4:48 =7:1:12

练习二:
? 1.计算Fe2O3中铁、氧两元素的质量比。
解: Fe2O3中Fe、O元素的质量比 m(Fe):m(O)=(56×2):(16×3)=7:3

? 2. 计算CO(NH2)2中碳、氮两元素的质量比。
解: CO(NH2)2中C、N元素的质量比 m(C):m(N)=(12×1):(14×2)=3:7 ? 3.分别计算SO3、Na2SO3中硫、氧两元素的质量比。 解: 从化学式可以看出, SO3、Na2SO3 中硫原 子和氧原子个数比相同,即都为1:3,所以其 质量比也相同: m(S):m(O)=(32×1):(16×3)=2:3

计算物质中某元素的质量分数
1. 2. 3. 物质中某元素的质量分数,就是该元素的质量与组成物 质的元素总质量之比; 对于同一化合物而言,同种元素的质量分数是一定值; 在化合物中,元素的质量分数等于该元素的相对原子量 的总和与化合物的相对分子质量的比;

4. 计算式: A元素在化合物AxByCz… 中的质量分数=

Ar(A) · x ×100% Ar(A) · ? Ar(B) · ? Ar(C) · ? ? x y z

例3: 计算分别化肥①尿素[CO(NH2)2]、②碳
酸氢铵(NH4HCO3)、③硫酸铵[(NH4)2SO4]、④硝酸 铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数。 解: ①CO(NH2)2中氮

元素的质量分数
N的相对原子质量? N的原子数 ? ?100% CO(NH2)2的相对分子质量 14 ? 2 ? ? 100 % ? 46 .7% 60 14 ?1 ?100 % ? 17 .7% 同理:②NH4HCO3氮元素的质量分数=

79 14 ? 2 ? 100 % ? 21 .2% ③(NH4)2SO4氮元素的质量分数= 132 14 ? 2 ? 100 % ? 35 % ④ NH4NO3氮元素的质量分数= 80

练习三:
1.现有:①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS四种铁的化合物, 其铁元素的质量分数由大到小的顺序为( B ) A.③②①④ B.①③②④ C.④③②① D.①②③④
56 ?1 解析: FeO中铁元素的质量分数= 72 ?100 % ? 77.8% 56 ? 2 Fe2O3中铁元素的质量分数= 160 ?100 % ? 70% 56 ? 3 Fe3O4中铁元素的质量分数= 232 ?100 % ? 72.4% 56 ?1 FeS中铁元素的质量分数= 88 ?100 % ? 63.6%

2.尿素与氯化铵按什么比例混合(两者不发生化学反应)其肥 88:117 效与硝酸铵相当? 解析:CO(NH2)2中氮元素的质量分数为46.7%;NH4Cl中氮元素的质 量分数为26.2%;NH4NO3中氮元素的质量分数为35%。设尿素的 质量为x,氯化铵的质量为y,则46.7%x+26.2%y=35%(x+y) 解此方程得,x:y=88:117

已知物质质量,求元素质量
根据元素的质量分数=
得:

元素的质量 ?100% 物质的质量

物质中所含元素的质量 =物质的质量×元素的质量分数 教材P89页练习题第8题解析:
10000 ?1000 kg ? 9259 kg 10000元采购CO(NH2)2的质量为: 1080
则其中含氮元素的质量为:9259kg×46.7%=4324kg 同理可算出:
10000元采购的NH4NO3中氮元素的质量为:12345kg×35%=4321kg 10000元采购的NH4HCO3中氮元素的质量为:30303kg×17.7%=5364kg 由此可见:10000元购得的化肥中含氮量最多的是:碳酸氢铵。

例4:
1. 某同学用24.5g的氯酸钾与少量的二氧化锰混合制氧气,充分反应 (氧元素全部变成了氧气)后,制得的氧气质量是多少?
16 ? 3 解:KClO3中氧元素的质量分数为:39 ?1 ? 35.5 ?1 ? 16 ? 3 ?100 % ? 39.2%

则24.5gKClO3中含氧元素的质量:24.5g×39.2%=9.6g 答:24.5gKClO3完全反应可制得9.6g氧气。
2.

医生在给某病人的医嘱中指出:“每天摄入钠的量不能超过 800mg”。现在一种食盐的包装袋上注明“含NaCl95%,净重500g”。 如果此人平均每天食用这种食盐2g(食盐杂质中不含钠元素,且认 为他的其他食物中不含钠元素),请问他违反医嘱了吗? 23 ?1 ?100 % ? 39.3% 解:NaCl中钠元素的质量分数为: 23 ?1 ? 35.5 ?1

则2g食盐中含钠元素的质量: 2g×95%×39.3 %=0.747g
答:该病人通过食盐摄入的钠元素质量没有超过800mg,没有违反医嘱。

练习四:
1.
16 ? 5 ?100 % ? 74.1% 解析:设R的相对原子质量为r,则 2r ? 16 ? 5

某元素R的一种氧化物的化学式为R2O5,其中氧元素的质 量分数为74.1%。则R的另一种氧化物RO的

相对分子质量 为 30 。

解此方程得,r=14 所以RO的相对分子质量=14×1+16×1=30 2. 丙氨酸是一种氨基酸,其相对分子质量为89,其中氮元素 的质量分数为15.8%,则每一个丙氨酸分子中含氮原子的 个数为 1 ;每一个丙氨酸分子中含有3个碳原子,如 果人体每天代谢这种氨基酸的质量为356g,则由此过程产 生的二氧化碳气体质量为 526.8g 。

12 ? 3 ?100 % ? 40.4% ,CO2中碳元素的质 丙氨酸中碳元素的质量分数为 89

14 x ?100 % ? 15.8% 解此方程得,x=1 解析:设氮的原子为x,则 89

量分数为27.3%。356g丙氨酸含碳元素的质量与526.8gCO2中相同。

已知元素质量,求物质质量
元素的质量 ?100% 根据元素的质量分数= 物质的质量

元素的质量 得:物质的质量= 元素的质量分数

例5:
1. 园艺师看了小王家枝叶发黄的盆花后,告诉他:“要施含氮 元素7g”。如果小王家现有碳酸氢铵这种化肥,你建议他称取 多少克这种化肥? 14 ?1 ?100 % ? 17.7% 解:NH4HCO3中氮元素的质量分数为:
79 7g =39.5 g 则含7g氮元素的NH4HCO3的质量为: 17.7%

答:小王应该称取39.5g的碳酸氢铵给盆花施肥。 2. 实验室电解水制得了1g氢气,参加反应的水(氢元素全部分 解为氢气且都被收集)质量是多少?

1? 2 ? 100 % ? 11.1% 解:H2O中氢元素的质量分数为: 18 1g 则含有2g氢元素的H2O的质量为: 11.1% =9 g

答:参加分解反应的水的质量为9g。

练习五:
某种含硫酸亚铁(FeSO4)的药物可用于治疗缺铁性贫血。某贫血 患者每天从药物中获取30.4mg的铁元素,才可能有疗效。如果 现有含硫酸亚铁10%的药片,则每天他服用这种药片的质量是 826 mg。 56 ?100 % ? 36.8% 解析:FeSO4中铁元素的质量分数为: 152 1.

30.4mg ? 82.6mg 含30.4g铁元素的FeSO4的质量为: 36.8% 82 .6mg ? 826 mg 药片的质量为: 10 % 与1吨丙氨酸(C3H7O2N)中所含氮元素质量相同的三聚氰胺 (C3H6N6)的质量为 0.24吨 。

2.

14 ?1 14 ? 6 ?100 % ?1t ? 100 % ? x 解析:设三聚氰胺的质量为x,则 89 126
得:x=0.24t

其他有关化学式的计算
1.已知CO和CO2的质量比为1:2,求这两种 物质中所含氧元素的质量比.

2.已知SO2中所含氧元素与SO3中所含氧 元素的质量比为1:2时,求SO2与SO3的质 量比.

3.人尿中大约含2%的尿素[CO(NH2)2], 那么,人尿含氮元素的质量分数大约是多 少?

4.在某石灰石(主要成分是CaCO3)样品 中,碳元素的质量分数为9%,(杂质中不 含碳元素),求该样品的纯度.

5.人体缺钙易产生“骨质疏松症”。一体 重为60kg的缺钙病人,每天除从食物中获得 钙外,还需从药物中补充钙质0.5g。若医 生确定此人每天至少需服用某钙片6.25g, 且知该钙片中的有效成分为葡萄糖酸钙

[(C6H11O7)2Ca]。试求该钙片中葡萄糖 酸钙的质量分数是多少。 [(C6H11O7)2Ca 的相对分子质量为430,计算结果保留两位 小数]

6.1989年世界卫生组织把铝列为食品污 染源之一,成人每日摄入量应控制在 4mg以下。炸油条时1kg面粉需加 0.5kg水,4g明矾[KAl(SO4)2· 2O] 12H 以及10g纯碱和盐等辅料。已知在烹炸 过程中质量减少20%。试通过计算说明 成人每日食用100g油条,铝元素是否 超过安全摄入量?

7. 由Na2CO3和CaCO3组成的混合物,经 测定其中碳元素的质量分数为11.64%。则 下列各项中:①钠元素的质量分数;②钙 元素的质量分数; ③氧元素的质量分数; ④CaCO3的质量分数; ⑤Na2CO3的质量 分数; ⑥Na2CO3和CaCO3的质量比,其 中能确定的是 ( ) A.都不能确定 C.只有④ ⑤ ⑥能确定 B.只有③ 能确定 D.都能确定


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