关于化学式的计算

关于化学式的计算

一、知能要点与例题讲解

化学式：用元素符号来表示物质组成的式子。 化学式(分子式) 表示的含义： (1)表示该物质的一个分子。

(2)表示构成一个分子的各种原子的原子个数。 (3)表示一种物质及组成该物质的各种元素。

※有关化学式计算的5种类型 ⑴计算物质的相对分子质量 ⑵化合物中各元素的质量比

甲元素的质量 ：乙元素的质量=甲元素的相对原子质量×甲元素的相对原子个数 ：乙元素的相对原子质量×乙元素的相对原子个数

⑶计算化合物中各元素的质量分数

某元素的相对原子质量⨯该元素的原子个数

某元素的质量分数= ×100%

化合物的相对分子质量

⑷计算一定质量的化合物中某物质的质量

某元素的相对原子质量⨯该元素的原子个数

某元素的质量＝含该元素的化合物的质量×

化合物的相对分子质量

⑸化合价与化学式相结合的计算

例1．在MN 两种元素组成的化合物中，M 和N 的质量比是3 ：1，又知M 和N 的相对原子质量之比是12 ：1，则下列式子中能够表示该化合物的化学式是( )

A. MN4 B. MN3 C. MN D. M2N

分析：根据化学式求相对分子质量时运用的基本公式是：某种元素的质量=该元素的相对原子质量×化合物中该原子的个数. 三者知其中两个，即可求出第三个。

M 元素的质量N 元素的质量

所以 M 的个数= ①， N 的个数= ②

M 的相对原子质量N 的相对原子质量

M 和N 的个数比即为①式与②式之比

例2．蛋白质分子的相对分子质量为68000，铁元素的质量分数为0.68%，求一个蛋白质分子中铁原子的个数。

分析：利用“某元素的质量=该元素的相对原子质量×化合物中该原子的个数”公式，则蛋白质分子中：

蛋白质中铁元素的质量蛋白质的相对分子质量⨯铁元素的质量分数

铁原子的个数= =

铁的相对原子质量铁的相对原子质量

68000⨯0. 68%= =8

56

例3．某有机物各元素的质量分数如下：含碳71.58%，含氢6.67%，含氮4.91%，其余为氧，求化学式为C H N O . 分析：只需求出各原子的个数之比即可求出化学式中各元素的下标。 设该有机物为100g, 则：

4. 91100-71. 58-6. 67-4. 9171. 586. 67

原子个数比n(C)：n(H)：n(N)：n(O)= ：：：

1141216

=5.97 ：6.67 ：0.36 ：1.05=17 ：19 ：1 ：3

故该有机物的化学式为C 17H 19NO 3

例4：某铁的氧化物中，铁元素与氧元素的质量比为7：2，试确定该氧化物的化学式______。 解法1：设该氧化物的化学式为FexOy ，则56x ：16y=7：2，x ：y=1：1 ∴氧化物的化学式为FeO

解法2：. 两种物质的质量比=相对分子质量×分子个数之比。因此，Fe 和O 的分子比=(7/2)/(56/16)

例5、常温下，某气体可能是由SO2、CO 、N2中的一种或几种组成，测得该气体中氧元素的质量分数为50%，则该气体可能为下列组成中的（ ）

① SO2 ②SO2、CO ③SO2、N2 ④CO 、N2 ⑤SO2、CO 、N2 A ．①②③ B．②③⑤ C．①②⑤ D．①④⑤ 解析：

此题给定混合物中某元素的质量分数，推测混合物的组成。可采用平均值法，即某个平均量M 由若干个量决定时，如果若干个量中最小量为M1，最大量为M2，则其平均值M 一定在M1与M2之间，即M1＜M ＜M2。此题中50％是混合气体中氧元素的质量分数的平均值，且SO2中氧元素的质量分数正好为50％，则如果含CO （氧元素质量分数大于50％）就一定含N2；而不可能出现SO2与N2或SO2与CO 的组合。

例6、由FeSO 4和Fe 2（SO 4）3组成的溶液中，已知其中铁元素的质量分数为31％，则此混合物中硫元素的质量分数是（ ）

A ．8％ B ．14.5％ C ．21％ D ．23％

精析 这是不易用常规方法求解的题，原因是每种化合物中都含有三种元素，而且仅已知其中一种元素的质量分数，通常情况下是无法求解的。若这两种化合物中均含有两种元素，已知其中一种元素的质量分数，则另一种元素的质量分数就很容易求出。把原子团（SO 4）看成一个整体，当铁元素占混合物的质量分数为31％时，则另一部

32

⨯100%=33.3%

（即SO 4）占混合物的质量分数为1－31％=69％。由于在SO 4中，硫元素的质量分数=32+16⨯4，

因此硫元素占混合物的质量分数应为69％×33.3％≈23％。

例7、 化合价为奇数的某金属R 的氧化物中，R 元素与氧元素的质量比为9﹕8，求R 的氯化物中R 元素与氯元素的质量比。

精析 根据R 的氧化物中R 元素与氧元素的质量比可以求出R 原子与氧原子的个数比，从而可以确定R 元素的化合价，这样就可以知道R 的氯化物的化学式，知道了R 的氯化物的化学式，就可以计算出R 元素与氯元素的质量比。

设R 的氧化物的化学式为R x O y 。因R 元素的化合价为奇数，设R 的化学合价为﹢y ，所以该氧化物的化学式可表示为R 2O y 。根据题给已知条件，则有2R ﹕16y=9﹕8，

y =

成的，其中一种是氯元素，且氯元素的化合价显–1价，所以R 的氯化物的化学式可表示为RCl y ，即中R 元素与氯元素的质量比为

R

9即为R 元素化合价的值。因氯化物是由两种元素组

R C l R R C l R

9

，则

9

R :35.5⨯

R 35.5

=1:=18:7199

二、知能运用典型例题

1、研究表明，Al 在人体内会阻止小肠壁对磷的吸收，使血液和其它组织内磷的含量减少，造成记忆力减退，免疫

功能下降，被世界卫生组织确定为食品污染源之一。营养学家指出每天铝的安全摄入量为每千克体重0.7mg 。请回答下列问题：

（1）传统食品加工过程中，一般在1kg 面粉中加入1g 明矾（已知：明矾的化学式为KAl(SO4) 2·12H 2O ，其相对分子质量是474；1g = 1000mg）。试求： ①1g 明矾中含铝元素__________mg； ②该200g 食品中含铝元素__________mg；

③体重为50kg 的某同学一天食用该食品150g ，他摄入的铝量______（选填“已”或“未”）超过安全摄入量。

2、青少年应“珍爱生命，远离毒品”。海洛因是一种常见毒品，其元素质量分数分别为：C ：68.29%，H ：6.23%，O ：21.68%，其余为氮。若已知其相对分子质量不超过400，则一个海洛因分子中氮原子个数为（ ） A ．3 B ．1 C ．2 D ．4

3+

3、某混合气体，经分析只含碳、氧两种元素，且氧元素与碳元素的质量比大于8∶3。则混合气体的组成不可能是（ ）

A ．CO 2和O 2 B ．CO 和O 2 C．CO 和CO 2 D．CO 、CO 2和O 2

4、某氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为7﹕12，则该氧化物的化学式为______。

5、在Na 2S 、Na 2SO 3、Na 2SO 4组成的混合物中, 钠元素的质量分数为46%，则氧元素的质量分数是多少?

6、某元素R 的硝酸盐的相对分子质量为m ，R 的硫酸盐的相对分子质量为n ，则该元素的化合价为( )

m -n n -m 2m -n n -2m

A 、+ B 、+ C 、+ D 、+

14142828

7、下面四种化合物中铁元素的质量分数最大的是（ ） A. FeO B. Fe2O 3 C. Fe3O 4 D. FeS

三、知能运用提高训练

1、【兰州】2008年9月份曝光的引起国人共愤的“结石宝宝”事件，与婴幼儿服用含有三聚氰胺的奶粉有关。已知三聚氰胺为白色晶体，将它用作食品添加剂可提高食品中蛋白质的检测值，俗称“蛋白精”， 化学式为C 3H 6N 6。据此请计算：

（1）三聚氰胺中各元素的质量比 ；

（2）三聚氰胺中氮元素的质量分数 。（写出具体的计算过程，结果精确到0.01%）

（3）某品牌合格奶粉蛋白质含量为18％，含氮量为2.88％（假设奶粉中的含氮量全部来自蛋白质）。每100g 奶粉中添加0.1g 三聚氰胺，理论上能增加 g蛋白质。（写出具体的计算过程，结果精确到0.01g ）

2、只含铜、氧两种元素的固体样品9.0克，测得其中含铜元素的质量为8.0克。已知铜的氧化物有CuO 和Cu 2O ，下列说法正确的是（ ）

A ．固体样品的组成只有2种情况 B ．固体样品一定是CuO 与Cu 2O 的混合物

C ．固体样品可能是Cu 2O

D ．若固体样品由两种物质组成，则其中一种质量分数为4/9

3、MgO 、MgSO 4 组成的混合物中镁元素的质量分数为33%求混合物中氧元素的质量分数。

4、某NH 4NO 3样品中混有其他氮肥，经分析样品中含有36%的氮, 则该样品中可能混有的杂质是( ) A.NH 4HCO 3 B.(NH4) 2SO 4 C.NH 4Cl D.CO(NH2) 2

5、R 、X 两种元素间能形成多种化合物，已知其中一种化合物RX 中R 元素的质量分数为46.7%，则下列化合物中R 元素的质量分数大于46.7%的是（ ）

A. RX2 B. R2X 3 C. R2X D. R2X 5

课后训练 （建议做题时间40分钟）

1、由FeSO 4与Fe 2(SO4) 3组成的混合物, 硫元素的质量分数为a%，求混合物中铁元素的质量分数是多少? 2、、碘盐就是在食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO 3），食用碘盐可以有效地预防碘缺乏病。计算： (1) 碘酸钾的相对分子质量是多少？ (2) 多少mg 碘酸钾中含碘20mg ？

(3) 成人每天约需0.15mg 碘，假设这些碘主要是从碘盐中提取。若1000g 中碘盐含碘20mg ，则成人每天需用碘盐多少克？ 3、【05天津市】新型净水剂铁酸钠（Na2FeO4）中铁元素的化合价是（ ） A. +2 B. +3 C. +5 D. +6 4、【安徽·课改】我省盛产茶叶, “太平猴魁”“黄山毛峰”等绿茶享誉海内外. 绿茶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效，其化学式为C76H52O46，下列关于单宁酸的说法不正确的是( )

A. 由碳氢氧三种元素组成 B. 一个分子含76个碳原子 C. 碳氢氧原子个数比为76：52：46 D. 一个分子中含23个氧分子

5、【05天津市】有一可能含下列物质的硝酸铵样品，经分析知道其中氮元素的质量分数为20%。那么该样品中一定含有的下列物质是（括号内的数据为相应物质中氮元素的质量分数） （ ）

A. (NH4)2SO4（21%） B . NH4HCO3 （18%） C. CO(NH2)2（47%） D. NH4Cl（26%） 6、【07常州】Y2BaCu6O10是一种高温超导材料。该化合物中，Y 、Ba 、O 三种元素的化合价依次为＋3、＋2、－2价，则铜元素的化合价为（ ）

A ．0价 B ．＋1价 C ．＋2价 D ．＋3价 7、【09自贡】我国科学家发现，亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧。亚硒酸钠中硒元素（Se ）为＋4价，氧元素为－2价，则亚硒酸钠的化学式为

A 、Na2SeO3 B 、Na2SeO4 C 、NaSeO3 D 、Na2SeO2 8、【08年尔滨】哈6. 今年4月，北京奥运会“祥云”火炬载着中国人民对世界人民的友谊，开始了全球传递。它采用的燃料是丙烷(分子结构模型如图) ，下列关于丙烷分子的说法不正确的是( ) A. 丙烷分子由碳元素和氢元素组成

B. 丙烷分子中碳原子和氢原子的个数比为3：8 C. 丙烷分子由碳原子和氢原子构成 D. 一个丙烷分子中含有26个质子 9、（07重庆长寿区）包装熟食制品中常加入防腐剂。丙酸钠是一种食品防腐剂，

化学式为C3H5O2Na ，丙酸钠中C 、H 、O 、Na 元素的质量比为 ，其相对分子质量为

10、(08汕头)(7分) 蛋白质在人体胃肠内与水反应，最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N) 就是其中的一种。请回答下列问题：

(1)丙氨酸分子中C 、H 、O 、N 各原子个数比为 。

(2)丙氨酸的相对分子质量是 ，氮元素的质量分数为 (计算 结果精确到0.1％) 。

(3)合格奶粉每100 g 中含蛋白质约18g ，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16％。现测定某奶粉每100 g 中含有氮元素的质量为2 g。请通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。 11、（07烟台）33．(5分) 青少年正处于生长发育时期，每天需要摄取足量的蛋白质，蛋白质的代谢产物主要是尿素[CO(NH2)2]。若从食物中摄取的蛋白质经体内新陈代谢后完全转化为尿素排出体外，每人每天相当于排出尿素30g 。 (1)30g尿素中含氮元素多少克?

(2)已知蛋白质中氮元素的平均质量分数为16％，则每人每天至少应从食物里摄取的蛋白质为多少克? (3)请你根据下表中几种常见食物的蛋白质含量，计算出每天至少应摄人多少克下列食物才能满足你对蛋白质的需求(可以只摄取一种食物，也可同时摄取几种食物) 。

12、在NaHSO4和MgSO4组成的混合物中，测得其中硫元素的质量分数为4x%，则该混合物中氧元素的质量分数为（ ）

A (100-4X)% B (100-5X)% C (100-6X)% D (100-7X)%

13、右图是市售某品牌牙膏包装盒上的部分说明。其主要活性成分单氟磷酸钠（Na 2PO 3F ）是牙膏的常用添加剂之一，试验表明牙膏中单氟磷酸钠的质量分数达到0.76%～0.80%时，防龋齿的效果较好。（计算结果保留小数点后二位）

（1）求单氟磷酸钠中F 元素的质量分数。 （2）通过计算判断，该牙膏是否有较好的防龋齿效果。