第13节根据化学式的计算

第四讲化学计算第13节根据化学式的计算知识综述数或某纯净物）的质量分计算不纯物中某元素（求物质的化学式化合物）质量质量，计算某元素（或已知化合物（或元素）质量比计算化合物中各元素的质量分数计算化合物中某元素的量计算物质的相对分子质化学式计算的类型化学式计算的依据化学式的计算考点直击考纲要求1．能计算物质的相对分子质量。2．能计算化合物中各元素的质量比。3．能计算化合物中各元素的质量比。4．能计算一定量的化合物中所含元素的质量，或计算含一定质量某元素的化合物的质量。广州市中考考察情况考点题型难易程度考察点根据化学式的计算填空题容易题、中等题计算化合物中某元素的质量分数，计算物质的相对分子质量；计算一定量的化合物中所含元素的质量，或计算含一定质量某元素的化合物的质量命题规律有关本讲知识点近年考题逐渐偏难，考点设计计算物质的相对分子质量；计算化合物中各元素的质量比；计算一定量的化合物中所含元素的质量，或计算含一定质量某元素的化合物的质量；但计算化合物中各元素的质量比近年均很少涉及。由于计算含一定质量某元素的化合物的质量是与酸、碱、盐知识综合在一起考察的，因此有关考题有一定的难度。预测后续有关化学式计算的考察形式较为多样，考题更加强化对于基础知识和基本规律的应用。知识点解析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【考点1】根据化学式的基本计算（一）计算物质的相对分子质量相对分子质量就是化学式中各原子的相对原子的相对原子质量的总和。符号为Mr。如对于化学式为XmYn（其中X、Y为元素符号，m、n为该元素的原子个数，下同）的物质：Mr（XmYn）＝X元素的相对原子质量×m＋Y元素的相对原子质量×n＋……，如计算硫酸（H2SO4）的相对分子质量：Mr（H2SO4）＝2×1＋32＋4×16＝98说明：①计算物质的相对分子质量时，同种元素的相对原子质量与其原子个数是相乘的关系。②计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式中的“·”表示相加，而不表示相乘。如计算CuSO4·5H2O的相对分子质量时应将CuSO4和5个H2O的相对分子质量相加。③化学式中原子团（或根）右下角的数字表示的是原子团（或根）的个数。计算时先求一个原子团或根的总相对原子质量，再乘以原子团（或根）的个数，即得出几个原子团的总相对原子质量。（二）计算化合物中某元素的质量分数100%化合物的相对分子质量原子个数某元素的相对原子质量元素的质量分数＝计算公式：化合物中某如计算NH4NO3中氮元素的质量分数：①先根据化学式计算出NH4NO3的相对分子质量：Mr（NH4NO3）＝14＋1×4＋14＋16×3＝80②再计算氮元素的质量分数：35%100%80214%100NONHNN34＝＝的相对分子质量的原子数的相对原子质量氮元素的质量分数＝说明：①利用上述公式计算时，某元素的原子个数应在该元素符号前面，不能写在右下角。②化合物中某元素的质量分数习惯上用“百分数”表示。（三）计算化合物中各元素的质量比组成化合物的各元素的质量比，等于化合物中各元素的相对原子质量总和（即相对原子质量与原子个数的乘积）之比。如对于化学式为XmYn的物质，其各元素的质量比为：X元素的相对原子质量×m∶Y元素的相对原子质量×n∶……如计算二氧化碳（CO2）中碳元素和氧元素的质量比为：C∶2O＝12∶（16×2）＝3∶8说明：①计算时一定要写清楚各元素质量比的顺序，因为顺序不同，比值也不同。②计算时的结果一般约成最简整数比。（四）已知化合物（或元素）质量，计算某元素（或化合物）质量化合物中某元素的质量化合物的质量（五）求物质的化学式求物质化学式的主要类型：1．由元素的相对原子质量和化合物的相对分子质量，确定化学式。2．根据化合物中某元素质量分数去顶化合物的化学式。×化合物中某元素的质量分数÷化合物中某元素的质量分数3．已知化合物中元素的质量比和相对原子质量，确定化学式。4．根据质量守恒定律确定化学式。（六）计算不纯物中某元素（或某纯净物）的质量分数计算公式：1．%100不纯物质的质量纯净物的质量某纯净物的质量分数＝2．不纯物中某元素的质量分数＝不纯物中纯净物的质量分数×该纯净物中某元素的质量分数说明：若杂质的组成中也有待求元素时，就不能用上述公式进行某元素质量分数的计算。【考点解读】该知识点主要考查学生由化学式计算物质的相对分子质量、化合物中各元素的质量比或某元素的质量分数。考题属于容易题，考查方式主要是选择题或填空题。例1．计算Na2CO3·10H2O的相对分子质量解析：Mr（Na2CO3·10H2O）＝23×2＋12×1＋16×3＋10×(1×2＋16×1)＝286答案：见解析方法点拨①计算物质的相对分子质量时，同种元素的相对原子质量与其原子个数是相乘的关系。②计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式中的“·”表示相加，而不表示相乘。③化学式中原子团（或根）右下角的数字表示的是原子团（或根）的个数。计算时先求一个原子团或根的总相对原子质量，再乘以原子团（或根）的个数，即得出几个原子团的总相对原子质量。例2．计算NH4NO3中各元素的质量比解析：由以上化学式可知该物质由N、H、O三种元素组成，各原子个数比为2∶4∶3，所以NH4NO3中各元素的质量比为N∶H∶O＝14×2∶1×4∶16×3＝7∶1∶12答案：见解析方法点拨求各元素的质量比一般先根据化学式弄清该物质是由哪几种元素组成的，然后再进行计算，计算过程中应注意各元素的质量比应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，最后一般应约成最简整数比。易错点：计算式前面的“N∶H∶O”表示NH4NO3中所含这三种元素的质量比，若写出“2N∶4H∶3O”或“N2∶H4∶O3”是不正确的。例3．计算高锰酸钾（KMnO4）中氧元素的质量分数解析：①先根据化学式计算出KMnO4的相对分子质量：Mr（KMnO4）＝39＋55＋16×4＝158②再计算氧元素的质量分数：设KMnO4中氧元素的质量分数为x，则%5.04100%158416%100KMnOOO4＝的相对分子质量的原子数的相对原子质量＝x答案：见解析方法点拨见解析易错点：①对于化合物中原子分开多次出现的，如NH4NO3中的N原子，CH3COOH中的H原子等，在计算原子个数时最好合并在一起计算，切忌遗漏。②计算时别忘记乘以“100%”。例4．已知化合物M由氮和氧两种元素组成，已知380gM含140g氮。求M的化学式。解析：方法一：设M的化学式为NxOy，则：g140ONNg380yx＝的相对分子质量的相对原子质量x32g140161414g380＝＝＋yxyxxM的化学式为N2O3方法二：由题意380gM中含（380－140）g氧，则氮、氧元素质量比＝140∶240＝7∶12323216:1412:7＝＝氮、氧原子个数比＝yxM的化学式为N2O3答案：见解析方法点拨见解析例5．某硝酸铵样品，经实验分析氮元素的质量分数为33.6%，计算该样品中硝酸铵的质量分数。（注：设杂质不含氮）解析：方法一：设样品质量为100g，其中含硝酸铵质量为x，则g96g140%6.33g100NONHNN34＝＝＝的相对分子质量的原子数的相对原子质量xx96%%100g100g96＝硝酸铵的质量分数＝方法二：96%%100NONHNN6%.33NONHN3434＝的相对分子质量的原子数的相对原子质量＝中的质量分数的质量分数样品中硝酸铵的质量分数＝答案：见解析方法点拨见解析【考点2】有关化学式的综合计算【考点解读】化学式的综合计算是广州中考常考的知识点之一，学生要掌握如化合物质量与所含元素质量的互算、样品纯度的计算等，该考点考查方式以填空题居多。例1．（11湛江）小红家从农贸市场买回一包化肥，化肥包装上的标签如图所示，请回答下列问题。（1）该化肥是由种元素组成的。（2）该化肥中N、H两种元素的质量比是。（3）该化肥的含氮应该是（结果保留到0.1%），说明此标签有错误。解析：（1）由化学式可看出该物质由N、H、C、O四种元素组成。（2）N、H两种元素的质量比为N∶H＝14∶（1×5）＝14∶5（3）17.7%100%7914%100HCONHNN34＝＝的相对分子质量的原子数的相对原子质量氮元素的质量分数＝，而标签上为20.3%，说明此标签有错误。答案：（1）4（2）14∶5（3）17.7%方法点拨本题是以标签形式给出信息，所以更多的是考查学生获取、利用信息解题的能力。解题时应首先找出该物质的化学式，再根据化学式基本计算类型、方法进行解答即可。易错点：对于化合物中原子分开多次出现的，如上题中NH4HCO3中的H原子的个数为5个，在计算原子个数时注意不要遗漏。中考链接【考点1】根据化学式的基本计算例1．（09眉山）2008年9月，三鹿婴幼儿奶粉因添加三聚氰胺（C3H6N6）致使一些婴幼儿患肾结石病。下列关于三聚氰胺的说法正确的是（）A．三聚氰胺由碳、氢、氮三个元素组成B．三聚氰胺中碳、氢、氮质量比为1∶2∶2C．三聚氰胺中氮元素的质量分数为66.7%D．三聚氰胺的相对分子质量为126g解析：A项：由三聚氰胺的化学式为C3H6N6可知，该物质由C、H、N三种元素组成，元素为一个宏观量，仅表示种类，不表示个数，A项错误。B项：三聚氰胺中碳、氢、氮质量比＝12×3∶1×6∶14×6＝7∶1∶12＝6∶1∶14，B项错误。C项：三聚氰胺中氮元素的质量分数为：66.7%100%126614%100NHCNN663＝＝的相对分子质量的原子数的相对原子质量氮元素的质量分数＝，C项正确。D项：由三聚氰胺的化学式C3H6N6可知，其相对分子质量为12×3＋1×6＋14×6＝126，但物质的相对分子质量的单位是“1”，故D错误。答案：C方法点拨本题在考查学生利用物质的化学式进行计算这一板块知识点上，考查形式比较常规，只要根据化学式的基本计算类型、方法进行解答即可；但在元素、化学式的概念、意义的理解的考查上，则考查得较为细致，学生应对有关元素、化学式的概念、意义有比较细致的理解才能准确作答。【考点2】有关化学式的综合计算例1．（11苏州）据中国室内装饰协会调查，甲醛污染大部分是由板材产生，家庭装修中使用的夹芯板、地板、家具等都可能释放出甲醛。我国的国家标准检测：“El级板材相当于甲醛释放量为1.5mg/L；E0级板材的甲醛释放量为0.5mg/L。”E1级与E0级最大的区别就是甲醛的释放量，El级比E0级释放甲醛量多五分之一。目前，化学家已能从马铃薯中提取植物胶做板材的黏合剂，有效地减少了甲醛的排放。试根据上述资料填空。（1）已知甲醛的结构式，则其化学式为，其碳、氢和氧元素的最简质量比为，其含氧元素的质量分数等于。（2）上述文字中下划波浪线上的信息有误，实际上El级比E0级释放甲醛量多了倍。解析：（1）由结构式可以看出，甲醛是由C、H、O三种元素组成，且原子个数分别为1、2、1，则化学式为CH2O，碳、氢和氧元索的最简质量比为12×1∶1×2∶16×1＝6∶1∶8，含氧元素的质量分数为53.3%100%11621112116＝＋＋，所以答案为：CH2O；6∶1∶8；53.3%；（2）根据El级板材相当于甲醛释放量为1.5mg/L和E0级板材的甲醛释放量为0.5mg/L，则实际上El级比E0级多释放甲醛量的倍数为：2mg/L0.5mg/L0.5mg/L1.5＝－，所以答案为：2。答案：（1）CH2O，6∶1∶8（2）2方法点拨（1）利用甲醛的结构式得出甲醛的化学式，然后利用相对原子质量来计算元素的质量比和元素的质量分数。（2）该问属于信息习题，学生能通过信息中物质的结构式中得到物质的组成元素及原子个数是解答的关键，学生应注意与所学知识相联系来分析解答。由El级板材相当于甲醛释放量为1.5mg/L和E0级板材的甲醛释放量为0.5mg/L来解答。遨游题海【基础巩固】