化學式計算技巧

2022-12-01 02:39:03 字數 4783 閱讀 3738

1、在化合物裡,各元素的質量比=相對原子質量之比×對應的原子個數之比。已知其中任意兩個量,都可求出第三個量。

技巧一:關係式法

就是尋求題中已知量和待求量之間的內在聯絡,將其表達在相互關聯的兩個化學式之間,達到簡化解題步驟,節約解題時間的目的。

例1:求等質量的二氧化硫和三氧化硫中氧元素的質量比。

解析:化合物中,物質的質量可用相對分子質量來表示,物質質量等即相對分子質量總和等。根據題意,我們可以在so2和so3前配上適當的係數,以保證他們的相對分子質量總和相等。

解答:80so2~64so3 氧元素的質量比即為80×16×2:64×16×3=5:6

技巧二:平均值法

在數學上,我們算過求平均數的題目,可表達為:m=(a+b)/2,且a>b>0時,a>m>b。我們把它引入化學計算中,能使很多題目轉繁為簡,化難為易。

例2:由氧化鐵(fe2o3)和雜質r組成的混合物中含鐵元素的質量分數為68%,則r可能是( )

a、fe b、feo c、fe3o4 d、feco3 e、cu

解析:本題是一道綜合性推斷題。由題可知,68%為fe2o3和r中鐵元素的平均值,根據平均值法的解題思路,「中」為分界點,「大」找「小」,「小」找「大」。

題中已知的fe2o3中鐵元素的質量分數為70%>68%,所以r中所含鐵元素的質量分數應該小於68%,根據選項中各物質中鐵元素的質量分數大小即可確定正確答案。

一、逆向思維化為基本題型

例1在氮的一種氧化物中氮元素與氧元素的質量比為7∶20,則該氧化物的化學式可能是( )。

(a.)n2o (b)n2o3 (c)no2 (d)n2o5

分析:若逆向思維,則已知化學式,求各元素質量比,即型別二。可設該氧化物的化學式為nxoy。

14x∶16y=7∶20,解得,x∶y=2∶5。解:選(d)。

例2.實驗室分析某氮的氧化物,已知其中氮元素的質量分數為36.83%,則正確表示這種氮的氧化物的化學式是( )

(a)no2 (b)no (c)n2o5 (d)n2o3

分析:若逆向思維,則化為型別三,即已知化學式,求某元素質量分數。因此可設化學式為nxoy。

技巧三:純度計算

例3.用雜質的質量分數為30%的赤鐵礦(主要成份為fe2o3,雜質不含鐵)煉鐵,若日產120t鐵(假設為純淨的鐵),理論上每天至少消耗赤鐵礦多少噸?

技巧四:巧作引申理清比例關係

例4 當氮肥硝酸銨[nh4no3]和尿素[co(nh2)2]所含氮元素質量相同時,它們的質量比是( )

(a)1∶1   (b)8∶3   (c)4∶3   (d)2∶3

分析:若所含氮元素質量相同,則所含氮原子個數相同。根據化學式,nh4no3與co(nh2)2中若所含氮原子個數比為1∶1,則它們的分子個數之比也為1∶1,因此它們的質量比即式量比。

解:選(c)。

技巧五:巧算估算節省解題時間

例5、下列物質中鐵元素的質量分數最高的是

(a)feo   (b)fe2o3   (c)fe3o4   (d)fes

分析:fes中s元素的相對原子質量為32,恰為氧的2倍,即可將它看作feo2,這樣四個先項的差別便在於fe與o的原子個數之比不同,比值越大,則fe元素質量分數越大,(a)為1∶1,(b)為2∶3,(c)為3∶4,(d)為1∶2。解:

選(a)。

例6、r、x兩元素形成多種化合物在rx中r元素的質量分數為49.7%,則下列化合物中r元素質量分數大於43%的是

(a)rx2  (b)r2x3  (c)r2x  (d)r2x5

分析:r、x兩元素的原子個數之比越大,r元素的質量分數越大。rx中,r與x原子個數之比為1∶1,(a)中為1∶2,(b)中為2∶3,(c)中為2∶1,(d)中為2∶5。

(c)為最大,r2x中r元素質量分數必大於49.7%,當然也就大於43%。但也可能存在r元素質量分數介於43%與49.

7%之間的符合題意的選項,此時可將49.7%近似處理成50%

五、極端假設判斷混合物的組成

例7、一包氯化銨(nh4cl)化肥中,混入了少量某種其它化肥,此包氯化銨化肥中的含氮量為27.5%,則入的化肥可能是

(a)co(nh2)2     (b)(nh4)2so4  (c)nh4hco3      (d)kno3

分析:先假設此包化肥為純的氯化銨,則其中氮元素的質量分數為26.2%<27.5%,那麼混入的雜質中氮元素的質量分數應大於27.5%。解:選(a)。

四、賦值假設

賦值假設就是在有關化學式的無資料計算、以比值形式作已知條件或求比值的問題中,賦予某些特定物件具體的量值,化抽象為具體,以使問題順利解決。

例4.青少年應「珍愛生命,遠離毒品」。***是一種常用的毒品,其元素的質量分數分別為:

c:68.29% h:

6.23% o:21.

68% ,其餘為氮。若已知其相對分子質量不超過400,則乙個***分子中氮原子個數為( )

a.4 b.3 c.2 d.1

解析:本題單純從元素質量分數的角度出發,卻很難找到一條明確的答題思路。依題意可知:

***中氮元素的質量分數為:1-68.29%-6.

23%-21.68%=3.8% ,比***中其它元素的質量分數都小,且氮原子的相對原子質量又較大,因此我們不妨假設乙個***分子中氮原子的個數為1,可計算***的相對分子質量為:

14/3.8%=368<400,恰好符合題意,故乙個***分子中氮原子的個數為1,此題的答案應選d.

一、估算法

[例]x和y兩種元素可以組成兩種化合物xy2和xayb。xy2中a元素的質量分數為50%,xayb中a元素的質量分數為40%,xayb的化學式為(  )

a、xy3     b、xy     c、x2y     d、x3y

解析:在xy2中x與y的原子個數比為1:2,x的質量分數為50%。

在xayb中,x的質量分數下降了,說明xayb中x與y的原子個數比一定小於1:2,對照選項知,只有(a)符合題意。

二、巨集觀微觀轉換法

[例]有純淨的so2和so3氣體各一瓶,硫元素的質量比為5:1。so2和so3的質量比為(  )

a、1:1    b、4:1    c、4:5    d、2:5

解析:因1個so2分子和1個so3分子中都含有1個s原子,故可推知5個so2分子和1個so3分子中s原子個數比為5:1,進而知5個so2分子與1個so3分子中s元素的質量比也是5:

1,即5so2:so3=5×64:80=4:1

三、比較法

[例]r、x兩元素間能形成多種化合物,其中一種化合物rx中r元素的質量分數為46.7%。下列化合物中r元素的質量分數大於46.7%的是(  )

a、rx2     b、r2x3    c、r2x     d、r2x5

解析:元素的相對原子質量是一定的。解此題時只要比較化學式中r與x的原子個數比即可。

rx中r和x的原子個數比為1:1,要使r元素的質量分數大於46.7%,x的個數就必須小於1。

將各選項中r元素的原子個數都設為1(即加以變形),則依次為rx2、、、。顯然,只有符合題意,即正確選項為(c)。

四、守恆法

[例]在mgbr2和mgo的混合物中mg元素的質量分數為38.4%,求br元素的質量分數。

解析:在化合物中元素的正價總數等於負價總數。同樣,在混合物中元素的正價總數也等於元素的負價總數,即mg原子個數×mg元素化合價=br原子個數×br元素化合價+o原子個數×o元素化合價。

設混合物的質量為100g,其中br元素的質量為x,則有

×2=×1+×2

解之,x=40(g)。進而知br元素的質量分數為×100%=40%

五、關係式法

[例]mgnahco3-caco3混合物中c元素的質量分數為a%,o元素的質量分數為多少?

解析:在nahco3-caco3混合物中c、o元素的原子個數比為1:3。設混合物中o元素的質量分數為x,則有如下關係式和相關資料:

c  -  30

12    48

a%    x

即=,解之,x=4a%。

六、代數法

[例]m元素形成的化合物的化學式和相對分子質量分別為:m(oh)n,p;mcln,q。n值為(  )

a、    b、    c、    d、

解析:設m元素的相對原子質量為x,則有

解之,n=。

七、平均值法

[例]有一包由nh4cl與少量nh4no3或(nh4)2so4混合而成的化肥,經過測定知含氮量為25.7%,求化肥中氯化銨的質量分數。

解析:混合物中nh4cl的含氮量為26.2%,nh4no3的含氮量為35%,(nh4)2so4的含氮量為21.

2%。因化肥的平均含氮量為25.7%,故混入的另一氮肥是(nh4)2so4。

設化肥中氯化銨的質量分數為x,則有

26.2%×x+21.2%×(1-x)=25.7

x=90%

八、公式法

[例]分析某硝酸銨樣品知,n元素的質量分數為31.5%,求樣品中硝酸銨的質量分數。

解析:樣品的純度=×100%=×100%

樣品中硝酸銨的質量分數為×100%=90%

九、整體思維法

[例]在na2s、na2so3、na2so4組成的混合物中o元素的質量分數為22%,s元素的質量分數為多少?

解析:因混合物中的各成分裡均含有na2s,故可將混合物看作是na2sox。由o元素的質量分數為22%可知,na2s的質量分數為78%,s元素的質量分數為

78%×=32%

十.等量代換法

某銅礦(主要成分為cufes2)中含硫29.75%,則礦石中含銅為( )

a.34.78% b.29.75% c.85.53 d.34.5%

十一.替換法

nahs、nahso4 、 mgso4的混合物中硫元素質量分數為32%,則混合物中氧元素的質量分數為( )

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