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    初中化学-元素质量分数试题例析-

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    初中化学-元素质量分数试题例析
    元素质量分数试题例析一、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 D．MnO27）。2B．MnO 23C．MnO MnxOy分析：设氧化物的化学式为55x：16y49.5%：505%.x：y2：7，则有，解得。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100%，相对分子质量则有：，解得相对分子质量为218。18.34%140100%相对分子质量
    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NaS、NaSO、NaSO三种物质组成的混合物中，测22324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232Na的质量分数3232%，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CO、CH、SO中的一种或几种组成，已知42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SO；CO、CH；CO、CH、SO。2442五、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（NHNO）化肥，杂质中不43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100%混合物的质量，则有：315%.100gx35%100%100g，解得x90%。巧解初中化学计算题故答案为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(NH22]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(NH22]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(NH22] － NH4NO3已知量： 未知量： 60 1吨 80x
    比例式： 练习题：6080＝ 1吨xx＝1.33(吨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： 物质质量比： 2CO － CO24456 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 练习题：1.氧原子个数相等的SO2和SO3的质量比是多少？(答案:16:152.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 (答案:44:56例3.有一不纯的硫酸铵样品的含氮质量百分含量是20%，则该样品含硫酸铵的纯度是多少？[解题思路]: 若样品中含 (NH42SO4100%则含氮的质量分数为2N(NH42SOX100%＝21.2%4解1：设样品中(NH42SO4的纯度为x%,则： (NH42SO4 － 2N100% x%＝ 20% 21.2%得样品中(NH42SO4纯度为94.3%解2:关系式法: (NH42SO4 － 2N132x 很明显，关系式法解此题方便。练习题：2820 x＝94.3 得样品中(NH42SO4纯度为94.3%
    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. (NH42SO4 B. NH4Cl C.CO(NH22 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:85:722.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:D3.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( SO43三种固体的混合物中,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：
    100A%3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50%40%＝245%。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）
    例5．某碳氢化合物CxHy式量为26，该化合物5.2g完全燃烧。生成的气体通过浓H2SO4时，浓H2SO4增重了3.6克。再通过澄清石灰水时，析出40克的白色沉淀，求该碳氢化合物的化学式。[解题思路]：求碳氢化合物CxHy的化学式，实际是求x，y值。据题目说给条件。浓H2SO4增重是因为产物中有水被浓H2SO4吸收。澄清石灰水析出白色沉淀是因为产物中有CO2。故可以分别从生成H2O和CO2的量求出碳氢化合物中含碳，氢的质量比，原子个数比，再根据题目给出的质量求出化学式。解：关系式法：设5.2g CxHy中含碳的质量为a，含氢的质量为bCaCO3 － C 100
    40 12 a H2O － 2H18 3.6 b＝0.4g2ba＝4.8g 碳氢原子个数比 C:H＝4.80.4:＝1:1＝x:y121据题知：CxHy式量为26列方程组：xx21y y212xy26练习题：所以，CxHy的化学式为C2H2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＝（ ）。 b＝8，c＝4）（答案：a＝9，2．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：    溶解度量的表示溶质质量与溶剂关系质量之间的关系条件压强有关）一定是饱和溶液方法溶质质量运算溶解度= 公式100克 100%溶剂质量 换算公式溶解度Χ100%溶解度+100克饱和溶液中溶质质量分数= 溶质质量分数表示溶质质量与溶液质量之间的关系不一定是饱和溶液，但溶解溶质的质量不能超过溶解度单位溶质质量溶质质量分数Χ= 与温度有关（气体还跟与温度、压强无关表示用克表示，即单位是克用%表示，即是个值，没有溶液质量 3．溶质质量分数与化学方程式的综合计算　　原则：代入化学方程式计算的数据是必须是纯物质的质量。　　　
    例 现有一含杂质的固体氯化钡样品(杂质不溶于水。取12.5g样品放入烧杯中，然后加入39.6g水使其充分溶解，静置后滤去杂质。取10g滤液，加入足量的硝酸银溶液，完全反应后生成沉淀2.87g。试求：(1滤液中溶质的质量分数；(2样品中氯化钡的质量分数。(计算结果精确到0.1％该题突破点在生成沉淀2.87g，由此可求出10g滤液中含有的氯化钡质量，从而进一步求出滤液的溶质质量分数。根据溶液的均一性，滤液中各部分溶质质量分数相同，则由10g滤液中溶质质量、溶剂质量之比，求出39.6g水中溶解了多少氯化钡，即为12.5g样品中氯化钡质量。(1设10g滤液中含氯化钡的质量为x。
    化学式计算的解题技巧
    一、逆向思维　
    化为基本题型例1 在氮的一种氧化物中氮元素与氧元素的质量比为7∶20，则该氧化物的化学式可能是（　 ）。　　（A.）N2O　 （B）N2O3　 （C）NO2　 （D）N2O5分析：若逆向思维，则已知化学式，求各元素质量比，即类型二。可设该氧化物的化学式为NxOy。14x∶16y=7∶20，解得，x∶y=2∶5。解：选（D）。例2. 实验室分析某氮的氧化物，已知其中氮元素的质量分数为36.83%，则正确表示这种氮的氧化物的化学式是（　 ）
    （A）NO2　 （B）NO　 （C）N2O5　 （D）N2O3分析：若逆向思维，则化为类型三，即已知化学式，求某元素质量分数。因此可设化学式为NxOy。二、稍加增补　
    靠拢基本题型例3.用杂质的质量分数为30%的赤铁矿（主要成份为Fe2O3，杂质不含铁）炼铁，若日产120t铁（假设为纯净的铁），理论上每天至少消耗赤铁矿多少吨？分析：求Fe2O3中铁元素质量分数是基本题型。在此基础上只需要再理解两点（1）Fe2O3的质量和铁元素质量分数相乘即得铁元素质量。（2）本题中所给的赤铁矿不纯，必须先打折扣，才成为纯Fe2O3质量。解：设每天消耗赤铁矿的质量为x。解之 x=244.9t三、巧作引申　 理清比例关系
    例4 当氨肥硝酸铵[NH4NO3]和尿素[CO(NH22]所含氮元素质量相同时，它们的质量比是（　 ）（A）1∶1　　 （B）8∶3　　 （C）4∶3　　 （D）2∶3分析：若所含氮元素质量相同，则所含氮原子个数相同。根据化学式，NH4NO3与CO(NH22中若所含氮原子个数比为1∶1，则它们的分子个数之比也为1∶1，因此它们的质量比即式量比。解：选（C）。四、巧算估算　
    节省解题时间例5、下列物质中铁元素的质量分数最高的是（　 ）　　　（A）FeO　　 （B）Fe2O3　　 （C）Fe3O4　　 （D）FeS分析：FeS中S元素的相对原子质量为32，恰为氧的2倍，即可将它看作FeO2，这样四个先项的差别便在于Fe与O的原子个数之比不同，比值越大，则Fe元素质量分数越大，（A）为1∶1，（B）为2∶3，（C）为3∶4，（D）为1∶2。解：选（A）。例6、R、X两元素形成多种化合物在RX中R元素的质量分数为49.7%，则下列化合物中R元素质量分 　　　
    数大于43%的是（　 ）　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A）RX2　 （B）R2X3　 （C）R2X　 （D）R2X5分析：R、X两元素的原子个数之比越大，R元素的质量分数越大。RX中，R与X原子个数之比为1∶1，（A）中为1∶2，（B）中为2∶3，（C）中为2∶1，（D）中为2∶5。（C）为最大，R2X中R元素质量分数必大于49.7%，当然也就大于43%。但也可能存在R元素质量分数介于43%与49.7%之间的符合题意的选项，此时可将49.7%近似处理成50%
    五、极端假设　
    判断混合物的组成例7、一包氯化铵(NH4Cl化肥中，混入了少量某种其它化肥，此包氯化铵化肥中的含氮量为27.5%，　　（A）CO(NH22　　　 　（B）(NH42SO4　　（C）NH4HCO3　　　 　 （D）KNO3分析：先假设此包化肥为纯的氯化铵，则其中氮元素的质量分数为26.2%＜27.5%，那么混入的杂质中氮元素的质量分数应大于27.5%。解：选（A）。巧解有关化学式的计算题则混入的化肥可能是（　 ）。　
    　　　　　　　　　　　　
    相对原子质量：H一1 C-12 O-16 S-32 Fe—56 Cu—64例题1 某铜矿（主要成分为CuFeS2）中含硫29.75%，该矿中含铜为（
    ）A、34.78% B、29.75% C、85.53% D、34.5%解析：由化学式可知,CuFeS2中,两个硫原子的相对质量与一个铜原子的相对质量相等。依题意,含硫29.75%，则含铜与含硫的百分含量相等，故正确选项为B。小结：等量代换法适用于相对原子质量成倍数的元素的有关计算。例题2 下列化合物中，碳元素百分含量最高的是（ ）A、CH4 B、C2H2 C、C2H6 D、C3H6解析由化学式可知，它们都是碳氢化合物，其碳 原子与氢原子的个数比分别是1：4、1：1、1：3、1：2，此比值说明与一个碳原子相结合氢原子个数的多少，即氢原子个数越少，碳元素的百分含量越高， 故正确选项为B。
    小结：比值法适用于化合物中，所含共同元素的百分含量的大小比较。例题3 10克一氧化碳（CO）和10克二氧化碳中，所含碳元素的质量是（
    ）A、相等 B、二氧化碳中多 C、一氧化碳中多 D、无法估计解析：碳元素质量=化合物质量ⅹ碳元素百分含量。依题意一氧化碳与二氧化碳的质量相等量， 则碳元素质量大小比较就是碳元素百分含量大小的比较，由于一氧化碳的式量小，则可定性判断一氧化碳中碳元素百分含量大，故正确选项为C。小结：定性判断法适用于等质量的数种物质中，所含共同元素的质量大小的比较。例题4 （2001年上海市中考题）在FeO、Fe2O3、Fe3O4三种化合物中，与等质量铁元素相结合的氧元素的质量比为（
    ）A、6：9：8 B、12：8：9 C、2：3：6 D、1：3：4
    解析：由三个化学式可知，铁原子的个数分别为1、2、3，则求得最小公倍数为6，得到如下关系式：6FeO、3Fe2O3、2Fe3O4，即三种化合物中，含有等质量的铁。由题意可知，与等质量铁元素相结合的氧元素的质量比，就是氧原子的个数比，即为6：9：8，故正确选项为A。小结：最小公倍数法适用于两物质等质量或两物质含有等质量的某元素的相关计算。例题5 某元素的化合物的化学式为R2O3，其中氧元素的质量百分含量为30%，则R的相对原子质量是（ ）A、27 B、23 C、39 D、56解析：（1）由题意可知，R%=1－30%=70%，则R元素与氧元素的质量比为7：3。（2）依据题意画出图示分析。请见下图。（3）列比例式，求得R=56，故正确选项为D。小结：图解法适用于化合物中，已知元素的质量比或能将百分含量转化成元素质量比的相关计算。从一道习题谈根据化学方程式计算的常用解法
    例：把氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5g放入大试管中加热，充分反应后冷却、称量，剩余固体质量为10.7g。剩余固体里有哪些物质？各多少克？（已知相对原子质量：K 39 Cl 35.5 O 16） 解法一：常规法
    根据质量守恒定律，氧气的质量为：15.5 g-10.7 g=4.8 g 设：剩余固体中含氯化钾质量为X 二氧化锰的质量为：10.7 g -7.45 g =3.25 g 答：剩余固体中含氯化钾质量为7.45g,二氧化锰的质量为3.25 g。
    分析：本题已知反应物（是混合物）的质量，由于是充分反应，反应后的剩余固体里没有氯酸钾，二氧化锰是催化剂，其质量在化学反应前后不变。所以剩余固体里的成分是氯化钾和二氧化锰的混合物。在反应：2KClO32KCl + 3O2↑中，根据质量守恒定律，反应前KClO3与反应后KCl质量之差等于
    氧气的质量。然后根据氧气质量计算氯化钾的质量，最后求二氧化锰的质量(切忌：列比例求二氧化锰质量。
    特点：已知一种生成物质量或一种参加反应的反应物质量，代入化学方程式列比例即可求出化学方程式中另外所有反应物或生成物的质量。
    解法二：量差法设：剩余固体中含氯化钾质量为X 二氧化锰的质量为：10.7g -7.45g =3.25g答：剩余固体中含氯化钾质量为7.45g,二氧化锰的质量为3.25g。
    分析：先找准反应前后固体质量之差等于氧气质量。将其相对分子质量列在△m（表示某一反应前后同一种状态质量的改变量）正下方，然后将本题反应前固体15.5g与反应后固体10.7g之差代入，即可求出化学方程式中另外所有反应物或生成物的质量。

    特点：已知化学反应前后某一种状态（指固、液或气三态）质量的改变量，先找准化学方程式里这种状态的改变量，然后代入本题这种状态的改变量，列比例即可求出化学方程式中另外所有反应物或生成物的质量。
    解法三：关系式法
    根据质量守恒定律，氧气的质量为：15.5 g-10.7 g=4.8 g 设：剩余固体中含氯化钾质量为X 2KCl～3O2↑ 149 96 X 4.8 g 二氧化锰的质量为：10.7g -7.45g =3.25g 答：剩余固体中含氯化钾质量为7.45 g,二氧化锰的质量为3.25 g。
    分析：由方程式已知量（O2）和未知量（KCl）的关系式为：2KCl～3O2↑，本题将已知量氧气代入，列比例即可求出未知量氯化钾的质量。关系式省去了
    化学方程式中无关物质的质量，使得运算过程得以简化。
    特点：找准题目中已知量和未知量之间的关系式。特别要注意化学式前的化学计量数，其数值由化学方程式来确定。关系式法常常用于多步反应的计算。 解法四：元素守恒法
    设：剩余固体中含氯化钾质量为X 参加反应的氯酸钾质量为y 由化学方程式：2KClO3 2KCl + 3O2↑知：
    根据质量守恒定律，氧气的质量为：15.5g-10.7g=4.8g 根据氧元素质量守恒：
    y·    =4.8g     y=12.25g 根据钾元素质量守恒：
    12.25g×    =X·
    X=7.45g
    二氧化锰的质量为：10.7g -7.45g =3.25g 答：剩余固体中含氯化钾质量为7.45g,二氧化锰的质量为3.25g 　　分析：本题已知氧气的质量，根据KClO3和O2中氧元素质量的相等关系，可求出KClO3质量，再根据KClO3 和KCl中钾元素（或氯元素）质量的相等关系，可求出KCl的质量，最后算出MnO2的质量。 　　特点：找准化学反应前后化学式中某一种元素质量的相等关系。由于省略无关的化学式和一些元素，使得计算过程大大化简。对于一些较复杂的化学方程式的计算，运用该法显得特别简单。它适用于一切化学反应的计算。

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