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混合物中各元素质量分数计算技巧

2014-5-11 0:37:29下载本试卷

混合物中各元素质量分数计算技巧

混合物中各元素的质量分数计算,由于涉及到很多的相对原子质量(相对分子质量)的计算,而且要设很多的未知量,计算过程显得繁琐。在考试过程中,这样的计算无疑会占了大量的考试时间。

所以有必要寻求它们的计算技巧,以下就是这类题目的计算技巧。

一、混合物中某种元素的质量分数可忽略

1Na2O2NaOH的混合物,其中Na的质量分数为58%,则混合物中氧元素的质量分数是( 

分析:初看此题,在Na2O2和NaOH的混合物中,钠、氧、氢三种元素之间并没有一定的关系,所以只能老老实实地应用平常的方法去设未知数列方程求解。细细分析,我们知道,在Na2O2和NaOH的混合物中,氢元素所占的质量分数是非常小的,甚至我们可以认为氢元素的质量分数可以忽略不计。所以氧元素的质量分数接近于42%(由100%-58%得到)。

二、混合物中某两种(或两种以上)元素的质量比是定值

2FeSO4Fe2(SO4)3的混合物,其中Fe的质量分数是31%,则混合物中氧元素的质量分数是( 

分析:FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中由铁、硫、氧三种元素组成,其中铁元素的质量分数为31%,那只能求得硫与氧元素的质量之和为69%。我们仔细分析FeSO4和Fe2(SO4) 3的混合物,发现不管是FeSO4还是Fe2(SO4)3,硫元素的质量与氧元素的质量有固定的比值,为32比64,即1比2,又硫与氧元素的质量之和为69%,则氧元素的质量分数为46%。

三、混合物中把有固定组成的元素进行归类。

3Na2SNa2SO3Na2SO4的混合物,其中S的质量分数是25.6%,则混合物中氧元素的质量分数是( 

分析:Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物中也有三种元素,如果想用例2的方法去寻找三种元素质量之间的比例关系,则毫无办法。但是我们发现,我们可以把Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物分为二种“成分”,一种是Na2S,另一种是O元素,很明显,在第一种“成分” Na2S中,钠元素与硫元素有固定的质量比,即46比32,而硫元素的质量分数是25.6%,则钠元素的质量分数为36.8%,则氧元素的质量分数为1-36.8%-25.6%=37.6%。

4:在混合物COHCOOHC2H2O3中,氢元素的质量分数为a,则碳元素的质量分数为( 

分析:本例题的解题方法与例3非常类似,在我们找不到C、H、O三种元素的固定的质量比关系时,我们想办法把混合物CO、HCOOH和C2H2O3分成两个固定组成的“成分”,即CO和H2O,所以,混合物CO、HCOOH和C2H2O3可以看成是CO、CO·H2O和2CO·H2O。在H2O中,氢元素与水的质量比为2比18,即1比9,又已经氢元素的质量分数为a,所以H2O的质量分数为9a,则CO的质量分数为1-9a,而碳元素占CO的比例是12比28,即3/7,所以,混合物中碳元素的质量分数为(1-9a)3/7。

5:Na2SNaBr的混合物中,钠的质量分数为37%,求Br的质量分数?

分析:(化合价法则法)该题的解答用上述几种方法均难奏效,将混合物中各元素的化合价利用起来,然后用正负化合价代数和等于零的规律(化合价法则)去列式求解不失为一种巧妙方法。首先,设混合物的相对质量为100,Br的相对质量为x,则混合物中Na的相对质量为37,硫的相对质量为(100 –x-37),从而得出Na、S、Br三种原子的原子个数分别为:37/23、(100-x-37)/32、x/80;接着,利用化合价法则列出方程----37×1/23+(100-x-37)×(-2)/32+x(-1)×/80=0;最后,解此方程求出x的值为46.6克,得出混合物中Br的质量分数为46.6%。

6.已知FeOFe2O3Fe3O4组成的混合物中,铁与氧的质量比为218,则混合物中FeOFe2O3Fe3O4三种物质的质量比可能是           

A. 9205 B. 92033 C. 2 53 D. 563

   分析 本题已知的是混合物中铁、氧两种元素的质量比,要求的是混合物中三种物质的质量比,然而单纯从质量关系的角度出发,却很难找到一条顺畅的答题思路。如果能抓住已知条件,将质量比转化为原子个数比,问题的解答就会由“疑无路”进入“又一村”的境界:由铁与氧的质量比为21:8,可得出混合物中铁与氧的原子个数比为21/56:8/16=3:4。由于混合物的成分之一Fe3O4中的铁氧原子数比与这一比值一致,因此,混合物中Fe3O4的质量无论多少,都不会影响混合物中铁原子与氧原子的个数比为3:4。通过对FeO、Fe2O3组成特点的分析又可得出,FeO、Fe2O3必须按分子数1:1的比例混合,才能保证混合物中铁原子与氧原子的个数比为3:4。从而得到混合物中三种氧化物的分子个数比为1:1:任意数,三种物质的质量比为:(56+16):(56×2+16×3):任意值=9:20:任意值,符合题意的选项为A、B。

练习

1、  MgSO4、NaHSO4和MgSO3组成的混合物中,S的的质量分数为A%,则O的质量分数为多少?

2、  MgSO4和CuSO4组成的混合物中,S的的质量分数为A%,则Cu的质量分数为多少?

3、  MgO和Fe2O3中,氧元素的质量分数为25%,则氧化铁的质量分数为多少?

4、  MgSO4和MgSO3组成的混合物中,S的的质量分数为A%,则MgSO4的质量分数为多少?

5、已知在NaHS、MgSO4和NaHSO3组成的混合物中含硫a%,则氧元素的质量分数为