巧解化学式计算难题的几种方法.doc

1、巧解化学式计算难题的几种方法在化学中考及竞赛中，经常会出现有关化学式计算的具有一定难度的试题，这些试题往往会成为同学们答题的“拦路虎” 。下面，结合具体实例介绍几种对付这一“拦路虎”的方法。 一、观察法 例 1.已知由 CuS、CuSO 3、CuSO 4 组成的混合物中，硫元素的质量分数为 x， 则混合物中氧元素的质量分数为 （ ） A.1-3x B.1-2x C.1-x D.无法计算 分析：通过对混合物中各成分化学式的观察可以看出，三种化合物中 Cu、S 的原子个数比固定为1：1，质量比固定为 2：1（铜的相对原子质量是硫的两倍） 。由于混合物中硫元素的质量分数为x，因此，铜元素的质量分数为

2、 2x，氧元素的质量分数为 1- x -2x=1-3x。符合题意的选项为 A。 二、整体法 例 2.已知在 NaHS、MgSO 4 和 NaHSO3 组成的混合物中含硫 a%，则氧元素的质 量分数为 。 分析：由于 Na 和 H 的相对原子质量和等于 Mg 的相对原子质量，所以可以从质量角度将“NaH”视为一个与 Mg 等效的整体。根据 Mg、S 质量比为 24：32 以及硫的质量分数为 a%，可得出混合物中 Mg（Na、 H）的质量分数为 3a/4%，氧的质量分数为 1-a%-3a/4%=1-1.75a%。 三、转化法 例 3.已知 FeO、Fe 2O3、Fe 3O4 组成的混合物中，铁与氧

3、的质量比为 21：8， 则混合物中 FeO、Fe 2O3、Fe 3O4 三种物质的质量比可能是 （ ） A. 9：20：5 B. 9：20：33 C. 2： 5：3 D. 5：6：3 分析 本题已知的是混合物中铁、氧两种元素的质量比，要求的是混合物 中三种物质的质量比，然而单纯从质量关系的角度出发，却很难找到一条顺畅的答题思路。如果能抓住已知条件，将质量比转化为原子个数比，问题的解答就会由“疑无路”进入“又一村”的境界：由铁与氧的质量比为 21：8，可得出混合物中铁与氧的原子个数比为 21/56：8/16=3 ：4。由于混合物的成分之一 Fe3O4 中的铁氧原子数比与这一比值一致，因此，混合物

4、中 Fe3O4 的质量无论多少，都不会影响混合物中铁原子与氧原子的个数比为 3：4。通过对 FeO、Fe2O3 组成特点的分析又可得出，FeO、Fe 2O3 必须按分子数 1：1 的比例混合，才能保证混合物中铁原子与氧原子的个数比为 3：4。从而得到混合物中三种氧化物的分子个数比为 1：1：任意数，三种物质的质量比为：（56+16）：（562+163）：任意值=9：20：任意值，符合题意的选项为 A、B 。 四、变式法 例 4.CH3OH、C 2H5OH、C 4H10O 组成的混合物中，氧元素的质量分数为 y，则 碳的质量分数为多少？ 分析：本题的隐含条件必须通过对化学式进行变式的方法，才能挖

5、掘出来。混合物中三种成分化学式的变式结果分别是：CH 2H2O、 （CH 2） 2H2O、 （CH 2） 4H2O，由混合物中氧元素的质量分数为 y，可得出混合物中“H2O”的质量分数为 9 y /8， “CH2”的质量分数为（1-9y /8） ，将（1-9y/8）乘以 C 在“CH 2”中的质量分数，便可得到混合物中碳的质量分数（1-9y/8）12/14。 五、化合价法则法 例 5.Na2S、NaBr 的混合物中，钠的质量分数为 37%，求 Br 的质量分数？ 分析：该题的解答用上述几种方法均难奏效，将混合物中各元素的化合价 利用起来，然后用正负化合价代数和等于零的规律（化合价法则）去列式求

6、解不失为一种巧妙方法。首先，设混合物的相对质量为 100，Br 的相对质量为 x，则混合物中 Na 的相对质量为 37，硫的相对质量为（100 x-37） ，从而得出 Na、S 、Br 三种原子的原子个数分别为：37/23 、 （100-x-37 ）/32、x/80；接着，利用化合价法则列出方程-371/23+（100-x-37）（-2）/32+x（-1）/80=0 ；最后，解此方程求出 x 的值为 46.6 克，得出混合物中 Br 的质量分数为 46.6%。化学式的计算(一)这部分计算题难度不大，但却是化学计算的基础，类型也比较多相信自己，你一定能学好这部分内容的。力争在中考中这一部分不丢分

7、。一、化学式计算的依据任何纯净物的组成是一定的，其组成可由化学式来表示化学式的意义是化学式计算的依据二、化学式计算的类型1. 计算相对分子质量相对分子质量等于化学式中各原子相对原子质量的总和其中结晶水合物的相对分子质量等于无水物的相对分子质量与结晶水相对分子质量的总和要求正向能根据化学式求相对分子质量，反向通过相对分子质量求化学式或相对原子质量2.计算化合物中各元素的质量比化合物中各元素的质量比，等于化学式中各元素原子的相对原子质量总和之比两种元素组成的化合物中两个元素质量比也等于两元素相对原子质量之比乘以原子个数比，其关系如下：相对原子质量之比 原子个数比 元素质量比相对原子质量化学式中能直

8、接看出原子个数比，乘以相对原子质量之比就能算出元素质量比反之，要确定某化合物化学式，只需根据上述公式确定原子个数比即可3.计算化合物中某元素的质量分数R 元素的质量分数 100%相 对 分 子 质 量 的 原 子 个 数化 学 式 中的 相 对 原 子 质 量 RR根据这个关系式，可以计算 R 元素的质量分数，也可以计算物质的相对分子质量或化学式中某元素的相对原子质量及原子个数，还可以比较不同物质中某元素质量分数的大小4.化合物质量与元素质量的互换化合物中 R 元素质量化合物质量化合物中 R 元素的质量分数5.计算混合物中某元素的质量分数不纯物中某元素的质量分数纯化合物中某元素质量分数化合物在

9、不纯物中的质量分数（纯度） 或：不纯物中某元素质量分数 100%不 纯 物 质 的 质 量某 元 素 质 量6.涉及到两种或两种以上物质的综合计算如：求等质量的不同物质同种元素质量比（或同种原子个数比） ；一定量某化合物与多少克另一种化合物含某元素质量相等；分子个数比与物质质量比的互换等等典型题例例 求 Na2CO310H2O 的相对分子质量解 Na 2CO310H2O 的相对分子质量23212116310(12161)286再如：计算 2CuSO45H2O 的总相对分子质量2CuSO45H2O 的总相对分子质量=264+32+164+5（12+16）=2250=500例 求葡萄糖(C 6H1

10、2O6)中各元素的质量比解 C:H:O126:112:1666:1:8再如：计算 NH4NO3中各元素的质量比分析：首先根据化学式弄清该物质是由哪几种元素组成的。由上式可知硝酸铵是由氮，氢、氧三种元素组成，各元素的质量比为该元素的相对原子质量乘以它在化学式中的原子个数之比，最后约简成最简整数比。解：NHO=14214163=7112注意：计算式前面的“NHO”表示硝酸铵中所含这三种元素的质量比，若写成“2N4H3O”或“N 2H 4O 3”就都错。例 求硝酸铵(NH 4NO3)中氮元素的质量分数解 氮元素的质量分数 100%的 相 对 分 子 质 量氮 的 相 对 原 子 质 量342NOH

11、100%35%.802例 已知化合物 M 由氮和氧两种元素组成，已知 380 克 M 中含 140 克氮，求 M 的化学式解法一 设 M 的化学式为 NxOy，则380 克 140 克的 相 对 分 子 质 量氮 的 相 对 原 子 质 量yx380 克 140 克 .Y16X4X32M 的化学式为 N2O3.解法二 由题意 380 克 M 中含(380 克140 克)氧，则氮、氧元素质量比140:2407:12.7:12氮、氧原子个数比 32M 的化学式为 N2O3.例 某硝酸铵样品，经实验分析氮元素质量分数为 33.6%，计算该样品中硝酸铵的质量分数 （设杂质不含氮）解法一 设样品质量为

12、100 克，其中含硝酸铵质量为 X，则：X 100 克33.6% X96 克的 相 对 分 子 质 量氮 的 相 对 原 子 质 量342NOH硝酸铵的质量分数 100%96%克克1096解法二 硝酸铵的质量分数 的 质 量 分 数中 的 质 量 分 数样 品 中 NOH34 100%96%的 相 对 分 子 质 量的 相 对 原 子 质 量342%6.例 尿素的化学式为 CO(NH2)2 (1)求等质量的尿素与硝酸铵中氮元素的质量比(2)100 千克尿素含氮量与多少千克 NH4HCO3含氮量相等？解 (1)设尿素与硝酸铵的质量都等于 MM :M : .的 相 对 分 子 质 量氮 的 相 对

13、 原 子 质 量2)(NHCO的 相 对 分 子 质 量氮 的 相 对 原 子 质 量342NOH60834(2)设质量为 X 的 NH4HCO3含氮量与 100 千克尿素含氮量相等X 100 千克的 相 对 分 子 质 量氮 的 相 对 原 子 质 量341的 相 对 分 子 质 量氮 的 相 对 原 子 质 量2)(CX263 千克例 某不纯的 MnO2粉末，其中只含一种杂质，经测定含氧质量分数为 35.8%，则这种杂质可能是（ ）.MgO .SiO 2 .CuO .铁粉解析 MnO2中氧元素质量分数36.8%，高于样品的含氧量，因此杂质中氧元素质量分数应一定小于 35.8%，否则样品的含

14、氧质量分数不可能等于 35.8%将四个选项物质的含氧量分别算出(MgO：40%； SiO 2：53.3%； CuO：20%； 铁粉：0%)故应选、例 8 由氢，硫，氧三种元素组成的某化合物，若此化合物中氢元素、硫元素、氧元素的质量比为 11632，则化合物中氢原子、硫原子、氧原子的个数比为 ，化学式为 。分析：H、S、O 三种元素的质量比：1163214:16则：H、S、O 三种原子的个数比为： =2141326所以该化合物的化学式为 H2SO4化学式 相对分子质量知识要点：1、理解化学式和相对分子质量概念的涵义。2、掌握书写和读出一些简单的化学式的方法，理解化学式前和化学式中有关数字的不同意

15、义。3、掌握根据化学式计算物质的相对分子质量和化合物中各元素的质量比以及质量分数的方法，以及规范书写有关化学式计算的格式。知识的重点：书写化学式和理解化学式的涵义。知识详解：一、化学式1概念：用元素符号来表示物质组成的式子叫做化学式。如 H2O、CO 2、KClO 3 等。2意义：（以 H2O 为例）（1）宏观意义：表示一种物质：水；表示该物质的元素组成：水是由氢、氧两种元素组成。（2）微观意义：表示物质的一个分子：一个水分子；表示物质的分子构成：一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成（3）可依据化学式计算：表示分子中各原子的个数比：水分子中氢、氧原子个数比为 21；表示组成物质的各元素的质量

16、比：水中氢、氧元素的质量比为 18。二、化学式的书写1、单质化学式的书写 由原子构成的单质，用元素符号直接来表示，如：金属铁（Fe）、稀有气体如氦气（He）、氖气（Ne）。 由多原子组成的单质，用元素符号加相应的脚标来表示。如氧气分子由两个氧原子构成，则氧气的化学式为 O2；又如氮气的化学式为 N2；臭氧的化学式为 O3 等。2、化合物的化学式的书写 氧化物的化学式的书写：一般把氧的元素符号写在后面，另一种元素的元素符号写在左面，如二氧化碳的化学式为 CO2；二氧化锰的化学式为 MnO2；三氧化二铁的化学式为 Fe2O3；氧化汞的化学式为 HgO。当原子个数 1 时，“1”可以省略。 由两种元

17、素组成的化合物化学式的书写：如果是由金属元素与非金属元素组成的化合物，一般把金属的元素符号写在左面，非金属元素符号写在右面。如：氯化钠的化学式为 NaCl；硫化锌的化学式为 ZnS；氯化钾的化学式为 KCl。3、注意：脚标中的数字与元素符号前的数字所代表的意义不同。如“2H”表示两个氢原子；“H 2”表示一个氢分子，且由两个氢原子构成；“3O 2”则只表示三个氧分子。三、有关化学式的计算1、相对分子质量的计算化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量。例如：计算 H2O 的相对分子质量。H 2O 中有两个 H 原子和一个 O 原子应计算两个 H 原子的相对原子质量和一个氧原子的相对原子

18、质量之和H 2O 的相对分子质量=21+161=18（相对分子质量的单位为 1，一般不写出）例如：计算 2H2O 的相对分子质量之和。2H 2O 的相对分子质量=2 （21+16 ）=36注意：在相对分子质量计算过程中，什么地方使用“+”号，什么地方使用“”号。元素符号与数字之间在计算相对分子质量时须用“”号，元素符号之间在计算相对分子质量时须用“+”号。如计算 2CuSO45H2O 的相对分子质量：264+32+164+5(12+16)5002、计算组成物质各元素的质量比例如：计算 H2O 中 H、O 元素的质量比。在物质中各元素的质量比就是元素的相对原子质量之和的比值。HO=21161=2

19、16=18（化为最简整数比）再例如：计算 CO2 中 C、O 元素的质量比。CO=121162=1232=383、计算物质中某一元素的质量分数。例如：计算水中 H 元素的质量分数水分子中有两个氢原子，水的式量为 18解：氢元素的质量分数为：答：水中氢元素的质量分数为 11.1%例如：计算 NH4NO3 中氮元素的质量分数。NH 4NO3 中氮原子的个数为两个，NH 4NO3 的相对分子质量为 80解：答：NH 4NO3 中 N 元素的质量分数为 35%。注意：上式中 2N 所表示的含义为 NH4NO3 分子中有两个 N 原子，不能写成 N2，N 2 的含义为一个氮气分子，NH 4NO3 分子中

20、无氮气分子典例剖析例 1、在 M、N 两种元素组成的化合物中，M 和 N 的质量比是 31，又知 M 和 N 的相对原子质量之比是 121，则下列式子中能够表示此化合物的化学式的是( )AMN 4 BMN 3 C MN DM 2N分析：设该化合物的化学式为 MxNy，则有：12x/y3/1，x/y1/4，故化合物的化学式为 MN4，答案为A。(或者该化合物分子中 M 原子与 N 原子的个数之比为 3/121/11/4，故其化学式为 MN4。)答案：A例 2、由碳、硫两种元素组成的化合物中，碳元素与硫元素的质量比为 316，碳与硫的原子个数比为_，在书写这种化合物的化学式时碳通常写在左侧，则其化

21、学式为_，相对分子质量为_。分析：碳与硫的个数比即为 其化学式可写成 CS2，相对分子质量为 12+32276答案：12 CS 2 76例 3、硝酸铵(NH 4NO3)样品中含杂质 10(杂质不含氮元素)，求样品中氮元素的质量分数。分析：先算出纯硝酸铵中氮元素的质量分数，再求不纯硝酸铵中氮元素的质量分数。方法一NH 4NO3 的相对分子质量14+14+14+163=80设不纯硝酸铵中氮元素的质量分数为 x。则有：纯 NH4NO3 不纯 NH4NO3含硝酸铵 100 90含氮元素 35 x1009035xx90350.31531.5方法二设此样品中氮元素的质量分数为 x关系式 NH 4NO3 2

22、N 关系量 80 142 已、未知量 (110) x 列比例式 802890x 求出答案 x31.5 答：样品中氮元素质量分数为 31.5。例 4、在 FeO、Fe 2O3、Fe 3O4 中，当含铁元素的质量相同时，所含氧元素的质量比为 _。分析：此类题常在选择题中出现，因此需要选择一种快速准确的解题方法。在这里常用关系式法巧解。题干中假设铁元素的质量相同，那么我们就应创造条件让铁元素的质量相同，即找化学式中铁原子个数的最小公倍数 123=6，而每一个 FeO 中有 1 个 Fe 原子，则 6 个 FeO 中有 6 个 Fe。同理可找出如下关系式：6FeO、3Fe 2O3、2Fe 3O4 中都

23、含 6 个 Fe，则铁的质量相同。而其中氧的原子个数比为 698。所以氧的质量比为 698。参考练习1计算下列相对分子质量（写出计算过程）H 2SO4_ 2Ca(OH) 2_ 2计算 NH4HCO3 中 N、H、C、O 四种元素的质量比。3计算 12.25 克 KClO3 中含有氧元素的质量。4计算 120 克 NH4NO3 中含 N 元素的质量与多少克 CO(NH2)2 中所含 N 元素的质量相等？5地壳中含量居第一、二位的两种元素组成的化合物的化学式是( )ANO 2 BAl 2O3 CSiO 2 DFe 2O36相同数目的 H2O 和 H2O2 两种分子含有相同数目的( )A氢元素 B氢

24、原子 C氢分子 D氧原子7下列化合物中，铁元素质量分数最大的是( )AFeO BFe 2O3 CFe 3O4 DFeS8经过防治“非典” 的洗礼，我国公民的公共卫生意识和防病健身意识普遍提高。过氧乙酸是防治“非典”中常用的高效消毒剂，它的化学式是 CH3COOOH，它是由_种元素组成，其相对分子质量是_。9樟脑是一种白色晶体，可以散发出特殊气味，使衣物免受虫蛀。樟脑的化学式为 C10H16O，它的相对分子质量为_，其中碳、氢、氧三种元素的质量比为(化成最简整数比)_ ，碳元素的质量分数为(计算结果精确到 0.1)_。10露天烧烤不仅产生大量有害气体污染环境，而且烧焦的肉类中还含有强烈的致癌物质

25、 3，4苯并芘。其化学式为 C20H12。该物质 126g 中含碳元素质量_g。11乙酸(C 2H4O2)与过氧乙酸(C 2H4O3)两种物质具有相同的( )A元素种类 B相对分子质量C各元素质量比 D氧元素的质量分数12硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。计算：(1)硫酸亚铁(FeSO 4)中铁、硫、氧三种元素的质量比为_；(2)某贫血患者共需补充 1.4g 铁元素，服用的药物中相当于需要硫酸亚铁晶体(FeSO 47H2O)多少克?13最近科学家确认，存在着一种具有空心、且类似于足球结构的分子 N60，这一发现将开辟世界能源的新领域，它可能成为一种最好的火箭燃料。下列关于 N60 的说法正确的是( )AN 60 是一种化合物BN 60 的相对分子质量是 840CN 60 属于单质DN 60 这种物质是由氮原子构成的14地球大气层表面的臭氧层可以吸收太阳辐射的紫外线，对维持地球上的生态平衡有重要的作用。科学家测得臭氧(由氧元素组成的单质)的相对分子质量为 48，则臭氧的化学式为_，相同分子数的氧气和臭氧的质量比为_，相同质量的氧气和臭氧的分子数之比为_。