初三化學(xué)有關(guān)化學(xué)式的計算

1、專題二 有關(guān)化學(xué)式的計算一、化學(xué)式1概念：用元素符號來表示物質(zhì)組成的式子叫做化學(xué)式。如H2O、CO2、KClO3等。2意義：（以H2O為例）（1）宏觀意義：表示一種物質(zhì)：水；表示該物質(zhì)的元素組成：水是由氫、氧兩種元素組成。（2）微觀意義：表示物質(zhì)的一個分子：一個水分子；表示物質(zhì)的分子構(gòu)成：一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成（3）可依據(jù)化學(xué)式計算：表示分子中各原子的個數(shù)比：水分子中氫、氧原子個數(shù)比為21；表示組成物質(zhì)的各元素的質(zhì)量比：水中氫、氧元素的質(zhì)量比為18。二、化學(xué)式的書寫1、單質(zhì)化學(xué)式的書寫 由原子構(gòu)成的單質(zhì)，用元素符號直接來表示，如：金屬鐵（Fe）、稀有氣體如氦氣（He）、氖氣（N

2、e）。 由多原子組成的單質(zhì)，用元素符號加相應(yīng)的腳標來表示。如氧氣分子由兩個氧原子構(gòu)成，則氧氣的化學(xué)式為O2；又如氮氣的化學(xué)式為N2；臭氧的化學(xué)式為O3等。2、化合物的化學(xué)式的書寫 氧化物的化學(xué)式的書寫：一般把氧的元素符號寫在后面，另一種元素的元素符號寫在左面，如二氧化碳的化學(xué)式為CO2；二氧化錳的化學(xué)式為MnO2；三氧化二鐵的化學(xué)式為Fe2O3；氧化汞的化學(xué)式為HgO。當原子個數(shù)1時，“1”可以省略。 由兩種元素組成的化合物化學(xué)式的書寫：如果是由金屬元素與非金屬元素組成的化合物，一般把金屬的元素符號寫在左面，非金屬元素符號寫在右面。如：氯化鈉的化學(xué)式為NaCl；硫化鋅的化學(xué)式為ZnS；氯化鉀的

3、化學(xué)式為KCl。3、注意：腳標中的數(shù)字與元素符號前的數(shù)字所代表的意義不同。如“2H”表示兩個氫原子；“H2”表示一個氫分子，且由兩個氫原子構(gòu)成；“3O2”則只表示三個氧分子。三、有關(guān)化學(xué)式的計算要點1：計算物質(zhì)的相對分子質(zhì)量(式量)相對分子質(zhì)量是化學(xué)式中各原子的相對原子質(zhì)量的總和。即：相對分子質(zhì)量=（相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)）之和求：相對分子質(zhì)量_的相對分子質(zhì)量_要點2：計算化合物中各元素的原子個數(shù)比化合物中各元素的原子個數(shù)比即化學(xué)式中元素符號右下角的數(shù)字比。求：中各元素原子的個數(shù)比：=_ 中各元素原子的個數(shù)比：=_要點3：計算化合物中各元素的質(zhì)量比元素質(zhì)量比=（相對原子質(zhì)量×

4、;原子個數(shù)）之比求：中各元素原子的質(zhì)量比：=_ 中各元素原子的質(zhì)量比：=_要點4：計算化合物中某元素的質(zhì)量分數(shù)根據(jù)這個關(guān)系式，可以計算R元素的質(zhì)量分數(shù)，也可以計算物質(zhì)的相對分子質(zhì)量或化學(xué)式中某元素的相對原子質(zhì)量及原子個數(shù)，還可以比較不同物質(zhì)中某元素質(zhì)量分數(shù)的大小。求：中 =_中 =_要點5：結(jié)合化學(xué)式計算物質(zhì)中元素的實際質(zhì)量元素的相對質(zhì)量比=相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)；物質(zhì)中元素的實際質(zhì)量比等于他們的相對質(zhì)量比，以此建立關(guān)系式求解。要點6：化合物質(zhì)量與元素質(zhì)量的互換化合物中R元素質(zhì)量化合物質(zhì)量×化合物中R元素的質(zhì)量分數(shù)要點7：計算混合物中某元素的質(zhì)量分數(shù)不純物中某元素的質(zhì)量分數(shù)

5、純化合物中某元素質(zhì)量分數(shù)×化合物在不純物中的質(zhì)量分數(shù)（純度）。或：不純物中某元素質(zhì)量分數(shù)×100%要點8：涉及到兩種或兩種以上物質(zhì)的綜合計算如：求等質(zhì)量的不同物質(zhì)同種元素質(zhì)量比（或同種原子個數(shù)比）；一定量某化合物與多少克另一種化合物含某元素質(zhì)量相等；分子個數(shù)比與物質(zhì)質(zhì)量比的互換等等。要點9：巧解化學(xué)式計算難題的幾種方法在化學(xué)中考及競賽中，經(jīng)常會出現(xiàn)有關(guān)化學(xué)式計算的具有一定難度的試題，這些試題往往會成為同學(xué)們答題的“攔路虎”。下面，結(jié)合具體實例介紹幾種對付這一“攔路虎”的方法。 一、觀察法 例1.已知由CuS、CuSO3、CuSO4組成的混合物中，硫元素的質(zhì)量分數(shù)為x， 則混

6、合物中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為 （ ） A.1-3x B.1-2x C.1-x D.無法計算 分析：通過對混合物中各成分化學(xué)式的觀察可以看出，三種化合物中Cu、S的原子個數(shù)比固定為1：1，質(zhì)量比固定為2：1（銅的相對原子質(zhì)量是硫的兩倍）。由于混合物中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為x，因此，銅元素的質(zhì)量分數(shù)為2x，氧元素的質(zhì)量分數(shù)為1- x -2x=1-3x。符合題意的選項為A。 二、整體法 例2.已知在NaHS、MgSO4和NaHSO3組成的混合物中含硫a%，則氧元素的質(zhì) 量分數(shù)為 。 分析：由于Na和H的相對原子質(zhì)量和等于Mg的相對原子質(zhì)量，所以可以從質(zhì)量角度將“NaH”視為一個與Mg等效的整體。根據(jù)Mg、S

7、質(zhì)量比為24：32以及硫的質(zhì)量分數(shù)為a%，可得出混合物中Mg（Na、H）的質(zhì)量分數(shù)為3a/4%，氧的質(zhì)量分數(shù)為1-a%-3a/4%=1-1.75a%。 三、轉(zhuǎn)化法 例3.已知FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物中，鐵與氧的質(zhì)量比為21：8， 則混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三種物質(zhì)的質(zhì)量比可能是 （ ） A. 9：20：5 B. 9：20：33 C. 2： 5：3 D. 5：6：3 分析 本題已知的是混合物中鐵、氧兩種元素的質(zhì)量比，要求的是混合物 中三種物質(zhì)的質(zhì)量比，然而單純從質(zhì)量關(guān)系的角度出發(fā)，卻很難找到一條順暢的答題思路。如果能抓住已知條件，將質(zhì)量比轉(zhuǎn)化為原子個數(shù)比，問題的解

8、答就會由“疑無路”進入“又一村”的境界：由鐵與氧的質(zhì)量比為21：8，可得出混合物中鐵與氧的原子個數(shù)比為21/56：8/16=3：4。由于混合物的成分之一Fe3O4中的鐵氧原子數(shù)比與這一比值一致，因此，混合物中Fe3O4的質(zhì)量無論多少，都不會影響混合物中鐵原子與氧原子的個數(shù)比為3：4。通過對FeO、Fe2O3組成特點的分析又可得出，F(xiàn)eO、Fe2O3必須按分子數(shù)1：1的比例混合，才能保證混合物中鐵原子與氧原子的個數(shù)比為3：4。從而得到混合物中三種氧化物的分子個數(shù)比為1：1：任意數(shù)，三種物質(zhì)的質(zhì)量比為：（56+16）：（56×2+16×3）：任意值=9：20：任意值，符合題意的

9、選項為A、B。 四、變式法 例4.CH3OH、C2H5OH、C4H10O組成的混合物中，氧元素的質(zhì)量分數(shù)為y，則碳的質(zhì)量分數(shù)為多少？ 分析：本題的隱含條件必須通過對化學(xué)式進行變式的方法，才能挖掘出來。混合物中三種成分化學(xué)式的變式結(jié)果分別是：CH2·H2O、（CH2）2·H2O、（CH2）4·H2O，由混合物中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為y，可得出混合物中“H2O”的質(zhì)量分數(shù)為9 y /8，“CH2”的質(zhì)量分數(shù)為（1-9y /8），將（1-9y/8）乘以C在“CH2”中的質(zhì)量分數(shù)，便可得到混合物中碳的質(zhì)量分數(shù)（1-9y/8）×12/14。 五、化合價法則法 例5.N

10、a2S、NaBr的混合物中，鈉的質(zhì)量分數(shù)為37%，求Br的質(zhì)量分數(shù)？ 分析：該題的解答用上述幾種方法均難奏效，將混合物中各元素的化合價 利用起來，然后用正負化合價代數(shù)和等于零的規(guī)律（化合價法則）去列式求解不失為一種巧妙方法。首先，設(shè)混合物的相對質(zhì)量為100，Br的相對質(zhì)量為x，則混合物中Na的相對質(zhì)量為37，硫的相對質(zhì)量為（100 x-37），從而得出Na、S、Br三種原子的原子個數(shù)分別為：37/23、（100-x-37）/32、x/80；接著，利用化合價法則列出方程-37×1/23+（100-x-37）×（-2）/32+x（-1）×/80=0；最后，解此方程求出

11、x的值為46.6克，得出混合物中Br的質(zhì)量分數(shù)為46.6%?！究碱}重現(xiàn)】例 求Na2CO3·10H2O的相對分子質(zhì)量解 Na2CO3·10H2O的相對分子質(zhì)量23×212×116×310×(1×216×1)286再如：計算2CuSO4·5H2O的總相對分子質(zhì)量 2CuSO4·5H2O的總相對分子質(zhì)量=2×64+32+16×4+5×（1×2+16）=2×250=500例 求葡萄糖(C6H12O6)中各元素的質(zhì)量比解 C:H:O12×6:1

12、×12:16×66:1:8再如：計算NH4NO3中各元素的質(zhì)量比分析：首先根據(jù)化學(xué)式弄清該物質(zhì)是由哪幾種元素組成的。由上式可知硝酸銨是由氮，氫、氧三種元素組成，各元素的質(zhì)量比為該元素的相對原子質(zhì)量乘以它在化學(xué)式中的原子個數(shù)之比，最后約簡成最簡整數(shù)比。解：NHO=14×21×416×3=7112注意：計算式前面的“NHO”表示硝酸銨中所含這三種元素的質(zhì)量比，若寫成“2N4H3O”或“N2H4O3”就都錯。例 求硝酸銨(NH4NO3)中氮元素的質(zhì)量分數(shù)解 氮元素的質(zhì)量分數(shù)×100% ×100%35%.例 已知化合物M由氮和氧兩種

13、元素組成，已知380克M中含140克氮，求M的化學(xué)式解法一 設(shè)M的化學(xué)式為NxOy，則380克×140克380克×140克 .M的化學(xué)式為N2O3.解法二 由題意380克M中含(380克140克)氧，則氮、氧元素質(zhì)量比140:2407:12.M的化學(xué)式為N2O3.例 某硝酸銨樣品，經(jīng)實驗分析氮元素質(zhì)量分數(shù)為33.6%，計算該樣品中硝酸銨的質(zhì)量分數(shù)（設(shè)雜質(zhì)不含氮）解法一 設(shè)樣品質(zhì)量為100克，其中含硝酸銨質(zhì)量為X，則：X·100克×33.6% X96克硝酸銨的質(zhì)量分數(shù)×100%96%解法二 硝酸銨的質(zhì)量分數(shù) ×100%96%例 尿素的化

14、學(xué)式為CO(NH2)2(1)求等質(zhì)量的尿素與硝酸銨中氮元素的質(zhì)量比(2)100千克尿素含氮量與多少千克NH4HCO3含氮量相等？解 (1)設(shè)尿素與硝酸銨的質(zhì)量都等于MM×:M×:.(2)設(shè)質(zhì)量為X的NH4HCO3含氮量與100千克尿素含氮量相等X·100千克×X263千克例 某不純的MnO2粉末，其中只含一種雜質(zhì)，經(jīng)測定含氧質(zhì)量分數(shù)為35.8%，則這種雜質(zhì)可能是（ ）.MgO .SiO2 .CuO .鐵粉解析 MnO2中氧元素質(zhì)量分數(shù)36.8%，高于樣品的含氧量，因此雜質(zhì)中氧元素質(zhì)量分數(shù)應(yīng)一定小于35.8%，否則樣品的含氧質(zhì)量分數(shù)不可能等于35.8%將四

15、個選項物質(zhì)的含氧量分別算出(MgO：40%； SiO2：53.3%； CuO：20%； 鐵粉：0%)故應(yīng)選、例8 由氫，硫，氧三種元素組成的某化合物，若此化合物中氫元素、硫元素、氧元素的質(zhì)量比為11632，則化合物中氫原子、硫原子、氧原子的個數(shù)比為 ，化學(xué)式為 。分析：H、S、O三種元素的質(zhì)量比：11632 則：H、S、O三種原子的個數(shù)比為：=214所以該化合物的化學(xué)式為H2SO4【參考練習(xí)】1計算下列相對分子質(zhì)量（寫出計算過程）H2SO4_ 2Ca(OH)2_2計算NH4HCO3中N、H、C、O四種元素的質(zhì)量比。3計算12.25克KClO3中含有氧元素的質(zhì)量。4計算120克NH4NO3中含N

16、元素的質(zhì)量與多少克CO(NH2)2中所含N元素的質(zhì)量相等？5地殼中含量居第一、二位的兩種元素組成的化合物的化學(xué)式是( )ANO2 BAl2O3 CSiO2 DFe2O36相同數(shù)目的H2O和H2O2兩種分子含有相同數(shù)目的( )A氫元素 B氫原子 C氫分子 D氧原子7下列化合物中，鐵元素質(zhì)量分數(shù)最大的是( )AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFeS8經(jīng)過防治“非典”的洗禮，我國公民的公共衛(wèi)生意識和防病健身意識普遍提高。過氧乙酸是防治“非典”中常用的高效消毒劑，它的化學(xué)式是CH3COOOH，它是由_種元素組成，其相對分子質(zhì)量是_。9樟腦是一種白色晶體，可以散發(fā)出特殊氣味，使衣物免受蟲蛀。樟腦的

17、化學(xué)式為C10H16O，它的相對分子質(zhì)量為_，其中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為(化成最簡整數(shù)比)_，碳元素的質(zhì)量分數(shù)為(計算結(jié)果精確到0.1)_。10露天燒烤不僅產(chǎn)生大量有害氣體污染環(huán)境，而且燒焦的肉類中還含有強烈的致癌物質(zhì)3，4苯并芘。其化學(xué)式為C20H12。該物質(zhì)126g中含碳元素質(zhì)量_g。11乙酸(C2H4O2)與過氧乙酸(C2H4O3)兩種物質(zhì)具有相同的( )A元素種類 B相對分子質(zhì)量C各元素質(zhì)量比 D氧元素的質(zhì)量分數(shù)12硫酸亞鐵可用于治療缺鐵性貧血。計算：(1)硫酸亞鐵(FeSO4)中鐵、硫、氧三種元素的質(zhì)量比為_；(2)某貧血患者共需補充1.4g鐵元素，服用的藥物中相當于需要硫酸亞鐵晶體(FeSO4