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初中化学复习(三))—质量比和质量分数的计算

初中化学复习(三)——巧解初中化学计算题一. 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NH 4NO 3的含氮量和1吨尿素[CO(NH 2)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NH 4NO 3中所含氮原子数与化学式[CO(NH 2)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NH 4NO 3的质量为x关系式: [CO(NH 2)2] - NH 4NO 3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(H 2O)中所含氧元素与多少克CO 2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CO 2和质量比[解题思路]由于2CO 和CO 2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 - CO 2物质质量比: 56 44即56份质量的CO 和44份CO 2中所含氧元素的质量相等[引申发散]求等质量的CO 和CO 2中,所含氧元素的质量比(答案:44:56)从此答案中你是否能找到一种解题诀窍?练习题:1.氧原子个数相等的SO 2和SO 3的质量比是多少?(答案:16:15)2.纯净的SO 2气体和纯净的SO 3气体各一瓶中,硫元素的质量比为5:1,则SO 2和SO 3的质量比是( )A.1:1B.4:1C.4:5D.2:5 (答案:B )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 (NH 4)2SO 4100%则含氮的质量分数为424 SO )(NH N 2X100%=21.2% 解1:设样品中(NH 4)2SO 4的纯度为x%,则:(NH 4)2SO 4 - 2Nx%%100 = 21.2%%20 得样品中(NH 4)2SO 4纯度为94.3% 解2:关系式法:(NH 4)2SO 4 - 2N132 28x 20 x =94.3 得样品中(NH 4)2SO 4纯度为94.3%很明显,关系式法解此题方便。

练习题:某氨水中氨(NH 3)的含量为8.5%,1000g 该氨水中氮元素的质量为( )A.7%B.7gC.70gD.85g (答案:C)[引申发散]:某NH 4NO 3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. (NH 4)2SO 4B. NH 4ClC.CO(NH 2)2D. NH 4HCO 3[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NH 4NO 3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)例5.某碳氢化合物C x H y 式量为26,该化合物5.2g 完全燃烧。

生成的气体通过浓H 2SO 4时,浓H 2SO 4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C x H y 的化学式,实际是求x ,y 值。

据题目说给条件。

浓H 2SO 4增重是因为产物中有水被浓H 2SO 4吸收。

澄清石灰水析出白色沉淀是因为产物中有CO 2。

故可以分别从生成H 2O 和CO 2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 C x H y 中含碳的质量为a ,含氢的质量为bCaCO 3 - C H 2O - 2H100 12 18 240 a 3.6 ba =4.8gb =0.4g碳氢原子个数比 C:H =124.8:10.4=1:1=x:y 据题知:C x H y 式量为26列方程组:⎪⎩⎪⎨⎧=+=26121y x y x ⇒⎩⎨⎧==22y x 所以,C x H y 的化学式为C 2H 2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C a H b O c ,则a =( ),b =( ),c =( )。

(答案:a =9,b =8,c =4)二. 解有关晶体问题的计算题.例1.一定温度下,将25g 胆矾溶解在39g 水中,恰好配成饱和溶液。

求此温度下溶液的溶解度。

[解题思路]:溶解度所指克数是指无水物的质量。

结晶水合物溶于水,其中所含结晶水在溶解后,成为溶剂的一部分。

所以,本题目先求出无水CuSO 4的质量,结晶水应作为溶剂计算,不可忽略。

解:无水CuSO 4=胆矾X2516=25X 2516=16g 其中结晶水的质量为25-16=9g 该温度下的CuSO 4的溶解度 S =93916+X100g/100g 水=33.3g/100g 水 [练习题]:1.一定量的10%的CuSO 4溶液,若蒸发掉7.1g 水或加入2.5g 胆矾,都可以恰好得到t °C 时的CuSO 4饱和溶液,则该CuSO 4溶液的质量是多少克?(答案:17.75g)2.绿矾的化合物FeSO 4·xH 2O,若加热27.8g 绿矾至结晶水全部失去。

剩余的残渣为15.2g,求绿矾的化学式。

(答案: FeSO 4·7H 2O)例2.某化工厂为了测定产品硫酸钙晶体CaSO 4·xH 2O 中x 的值,做下列实验:将含结晶水的硫酸钙晶体放在坩埚中加热,至不再含结晶水为止。

测得数据如下表:根据测得的数据,试计算x 的值。

[解题思路]: 本题以文字和图表的形式介绍了化工厂测定CaSO 4·xH 2O 中x 值的方法,融计算于实验之中,题型较新颖别致,本题可根据化学式进行计算,也可以根据化学方程式CaSO 4·xH 2O −→−∆CaSO 4+xH 2O 进行计算。

解:由表中数据得,CaSO 4·xH 2O 的质量:20.85-19.13=1.72(g),CaSO 4的质量:20.49-19.13=1.36(g),H 2O 的质量:20.85-20.49=0.36(克)。

18x 13618x +=1.720.36,解得x =2。

练习题:为测定绿矾Fe SO 4·xH 2O 中x 值,某学生将一定量的绿矾放入坩埚内灼烧脱水,生成无水Fe SO 4。

实验测得:坩埚质量为w 克,坩埚和Fe SO 4·xH 2O 的质量为w 1克,坩埚和Fe SO 4的质量为w 2克。

请写出计算x 的数学表达式:答案: x =)w 9(w )w 76(w 1221-- 例3.20°C 时,将1.6g 无水CuSO 4投入到足量的CuSO 4的饱和溶液中,将会析出胆矾晶体多少?(20°C 时CuSO 4=20g/100gH 2O)[解题思路]:1.6g 无水CuSO 4与饱和溶液中的水结合,析出带结晶水的晶体,使溶液中的水减少。

而溶液中的水减少又会使溶质析出.故饱和溶液中溶质,溶剂均减少;而且溶质减少后又要带出结晶水···这样无穷尽的计算很难出结果,因此需理解下列几条:a. 析出晶体的质量大于2.5g 。

b. 析出晶体后母液仍是饱和溶液。

溶液的溶质,溶液均减少,但溶液的浓度不变。

c. 析出晶体后,溶液质量减少(x -1.6)g 。

根据以上三条,可以解一些选择题,也可以计算析出晶体的质量。

解:从溶剂的角度考虑,析出x 克晶体中的水来源于减少的饱和溶液中的水。

x ·25090=(x -1.6)·20100100+ x =2.82g 答:可析出胆矾晶体2.82g 。

例4.某温度下,在100克水中加入m 克CuSO 4或加入n 克CuSO 4·5H 2O 均可使溶液达到饱和,则m 与n 的关系符合( )A.m =250n 160nB.m =16n 25001600+C.m =9n 25001600+D.m =n2525001600+ [解题思路]:本题为1995连全国高考试题,但对初中生来说,并不算难题。

解题的关键是抓住在同一温度下的饱和溶液里,物质的溶解度是相同的。

100克水中加入m 克m 克CuSO 4可得到饱和溶液,则该温度下CuSO 4的溶解度为m 克;加入n 克CuSO 4·5H 2O 到100克水中也恰好形成饱和溶液。

则CuSO 4的溶解度也为m 克。

但在计算时要将CuSO 4· 5H 2O 的质量换算成CuSO 4的质量,且结晶水的质量转化成溶剂的质量。

解:n 克胆矾中含CuSO 4为2516n 克,结晶水质量为259n 克,据溶解度定义有: 100m =n n 2591002516+ m =9n 25001600+g 答案:C练习题:将20°C 等质量的两份饱和石灰水,一份冷却至10°C ;另一份加入少量CaO ,温度仍保持20°C 。

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