8. 某补钙剂说明书的部分内容如图所示。下列说法正确的是(

A.碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的质量比为$10:3:4$
B.碳酸钙的相对分子质量为$100\ \mathrm{g}$
C.该钙片中碳酸钙的质量分数为$40\%$
D.服用2片这种钙片,可摄入$1\ \mathrm{g}$钙元素
D
)A.碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的质量比为$10:3:4$
B.碳酸钙的相对分子质量为$100\ \mathrm{g}$
C.该钙片中碳酸钙的质量分数为$40\%$
D.服用2片这种钙片,可摄入$1\ \mathrm{g}$钙元素
答案
8. D 提示:$\ce{CaCO_{3}}$中钙、碳、氧三种元素的质量比为40:12:(16×3)=10:3:12;相对分子质量的单位是“1”,不是“g”,碳酸钙的相对分子质量为40+12+16×3=100;据图可知每片是1.5 g,其中含碳酸钙1.25 g,该钙片中碳酸钙的质量分数为$\frac{1.25\ \mathrm{g}}{1.5\ \mathrm{g}}×100\%\approx83.3\%$;服用2片这种钙片,可摄入钙元素的质量为$1.25\ \mathrm{g}×2×\frac{40}{100}×100\%=1\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
本题考查补钙剂中碳酸钙的相关计算,需逐一分析每个选项,掌握化学式的元素质量比、相对分子质量、质量分数、元素质量的计算方法,判断选项正误。
【解析】
选项A:碳酸钙($\ce{CaCO_{3}}$)中钙、碳、氧三种元素的质量比为$40:12:(16×3)=40:12:48=10:3:12$,并非$10:3:4$,故A错误。
选项B:相对分子质量的单位是“1”,通常省略不写,不是“g”;碳酸钙的相对分子质量为$40+12+16×3=100$,故B错误。
选项C:该钙片中碳酸钙的质量分数为$\frac{1.25\ \mathrm{g}}{1.5\ \mathrm{g}}×100\%\approx83.3\%$,不是$40\%$,故C错误。
选项D:每片含碳酸钙$1.25\ \mathrm{g}$,2片钙片中碳酸钙总质量为$1.25\ \mathrm{g}×2$;碳酸钙中钙元素的质量分数为$\frac{40}{100}×100\%=40\%$,则摄入钙元素的总质量为$1.25\ \mathrm{g}×2×40\%=1\ \mathrm{g}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
化学式计算、元素质量比、相对分子质量、元素质量分数
【点评】
本题围绕补钙剂考查化学式相关的基础计算,需明确各计算的公式和注意事项(如相对分子质量的单位),属于初中化学的常规基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查补钙剂中碳酸钙的相关计算,需逐一分析每个选项,掌握化学式的元素质量比、相对分子质量、质量分数、元素质量的计算方法,判断选项正误。
【解析】
选项A:碳酸钙($\ce{CaCO_{3}}$)中钙、碳、氧三种元素的质量比为$40:12:(16×3)=40:12:48=10:3:12$,并非$10:3:4$,故A错误。
选项B:相对分子质量的单位是“1”,通常省略不写,不是“g”;碳酸钙的相对分子质量为$40+12+16×3=100$,故B错误。
选项C:该钙片中碳酸钙的质量分数为$\frac{1.25\ \mathrm{g}}{1.5\ \mathrm{g}}×100\%\approx83.3\%$,不是$40\%$,故C错误。
选项D:每片含碳酸钙$1.25\ \mathrm{g}$,2片钙片中碳酸钙总质量为$1.25\ \mathrm{g}×2$;碳酸钙中钙元素的质量分数为$\frac{40}{100}×100\%=40\%$,则摄入钙元素的总质量为$1.25\ \mathrm{g}×2×40\%=1\ \mathrm{g}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
化学式计算、元素质量比、相对分子质量、元素质量分数
【点评】
本题围绕补钙剂考查化学式相关的基础计算,需明确各计算的公式和注意事项(如相对分子质量的单位),属于初中化学的常规基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
9. (2025·盐城建湖期中)将14.4 g草酸亚铁(化学式为$\ce{FeC_{2}O_{4}}$)放在一个可称重的敞口容器中焙烧,500 ℃~600 ℃时,容器中的固体质量保持在8 g不再改变,该固体的化学式为 (
A.$\ce{Fe}$
B.$\ce{FeO}$
C.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
D.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
C
)A.$\ce{Fe}$
B.$\ce{FeO}$
C.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
D.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
答案
9. C 提示:14.4 g草酸亚铁中铁元素的质量为$14.4\ \mathrm{g}×\frac{56}{56+12×2+16×4}×100\%=5.6\ \mathrm{g}$,容器中的固体质量保持8 g不变,则该固体是一种氧化物,铁、氧原子的个数比为$\frac{5.6\ \mathrm{g}}{56}:\frac{8\ \mathrm{g}-5.6\ \mathrm{g}}{16}=2:3$,则所得物质的化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$。
解析
【分析】
解题时需利用铁元素质量守恒:先计算14.4 g草酸亚铁中铁元素的质量,反应后固体为铁的氧化物,其质量减去铁元素质量即为氧元素质量,再通过铁、氧元素的质量计算原子个数比,进而确定固体的化学式。
【解析】
1. 计算草酸亚铁的摩尔质量:$\ce{FeC_{2}O_{4}}$的摩尔质量$M=56 + 12×2 + 16×4=144\ \mathrm{g/mol}$;
2. 计算14.4 g草酸亚铁中铁元素的质量:$n(\ce{FeC_{2}O_{4}})=\frac{14.4\ \mathrm{g}}{144\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$,则$m(\ce{Fe})=0.1\ \mathrm{mol}×56\ \mathrm{g/mol}=5.6\ \mathrm{g}$;
3. 计算反应后固体中氧元素的质量:$m(\ce{O})=8\ \mathrm{g}-5.6\ \mathrm{g}=2.4\ \mathrm{g}$;
4. 计算铁、氧原子个数比:$n(\ce{Fe}):n(\ce{O})=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g/mol}}:\frac{2.4\ \mathrm{g}}{16\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}:0.15\ \mathrm{mol}=2:3$;
5. 确定固体化学式:原子个数比为2:3,故化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
元素守恒计算、化学式确定
【点评】
本题通过焙烧反应中元素守恒的思想,结合质量计算确定氧化物化学式,重点考查学生对元素守恒的应用能力,解题关键是抓住铁元素质量不变,难度适中。
【难度系数】
0.6
解题时需利用铁元素质量守恒:先计算14.4 g草酸亚铁中铁元素的质量,反应后固体为铁的氧化物,其质量减去铁元素质量即为氧元素质量,再通过铁、氧元素的质量计算原子个数比,进而确定固体的化学式。
【解析】
1. 计算草酸亚铁的摩尔质量:$\ce{FeC_{2}O_{4}}$的摩尔质量$M=56 + 12×2 + 16×4=144\ \mathrm{g/mol}$;
2. 计算14.4 g草酸亚铁中铁元素的质量:$n(\ce{FeC_{2}O_{4}})=\frac{14.4\ \mathrm{g}}{144\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$,则$m(\ce{Fe})=0.1\ \mathrm{mol}×56\ \mathrm{g/mol}=5.6\ \mathrm{g}$;
3. 计算反应后固体中氧元素的质量:$m(\ce{O})=8\ \mathrm{g}-5.6\ \mathrm{g}=2.4\ \mathrm{g}$;
4. 计算铁、氧原子个数比:$n(\ce{Fe}):n(\ce{O})=\frac{5.6\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g/mol}}:\frac{2.4\ \mathrm{g}}{16\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}:0.15\ \mathrm{mol}=2:3$;
5. 确定固体化学式:原子个数比为2:3,故化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
元素守恒计算、化学式确定
【点评】
本题通过焙烧反应中元素守恒的思想,结合质量计算确定氧化物化学式,重点考查学生对元素守恒的应用能力,解题关键是抓住铁元素质量不变,难度适中。
【难度系数】
0.6
10. 某物质中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,则该物质一个分子中氮原子个数为(
A.3
B.1
C.2
D.4
B
)A.3
B.1
C.2
D.4
答案
10. B 提示:方法一:该物质中氮元素的含量为100%-68.29%-6.23%-21.68%=3.8%。若该物质分子中的氮原子数为1,则该物质的相对分子质量为$\frac{14}{3.8\%}\approx368.4$;若该物质分子中的氮原子数为2,则该物质的相对分子质量为$\frac{14×2}{3.8\%}\approx736.8>400$,不合题意。所以一个分子中氮原子数只能是1。
方法二:在该物质中,氮元素的含量为100%-68.29%-6.23%-21.68%=3.8%,则氮元素的相对原子质量不超过$400×3.8\%=15.2$,则氮原子个数为$\frac{15.2}{14}\approx1$。
方法二:在该物质中,氮元素的含量为100%-68.29%-6.23%-21.68%=3.8%,则氮元素的相对原子质量不超过$400×3.8\%=15.2$,则氮原子个数为$\frac{15.2}{14}\approx1$。
解析
【分析】
要确定该物质一个分子中氮原子的个数,需先计算氮元素的质量分数,再结合相对分子质量不超过400的条件,利用氮元素总质量与相对分子质量、氮元素质量分数的关系推导氮原子个数。具体思路:第一步,用100%减去C、H、O的质量分数得到氮的质量分数;第二步,根据“氮原子总相对质量=相对分子质量×氮元素质量分数”,结合相对分子质量上限,计算氮原子个数的可能值,再根据整数要求确定答案。
【解析】
解:1. 计算氮元素的质量分数:
氮元素的质量分数 = 100% - 68.29% - 6.23% - 21.68% = 3.8%。
2. 设该物质一个分子中氮原子的个数为$n$,相对分子质量为$M$,根据元素质量分数公式:
氮元素质量分数 = $\frac{氮原子总相对质量}{相对分子质量}×100\%$,即$3.8\% = \frac{14n}{M}×100\%$,整理得$14n = M×3.8\%$。
3. 已知相对分子质量$M≤400$,代入上式得:
$14n ≤ 400×3.8\% = 15.2$,则$n ≤ \frac{15.2}{14}≈1.085$。
4. 因为$n$为正整数,所以$n=1$,即该物质一个分子中氮原子个数为1。
【答案】
B
【知识点】
元素质量分数计算;相对分子质量与原子个数的关系
【点评】
本题考查元素质量分数的应用,解题核心是利用元素质量分数与相对原子质量、相对分子质量的关系,结合题目给出的相对分子质量限制条件推导原子个数,属于基础计算类题目,难度适中。
【难度系数】
0.7
要确定该物质一个分子中氮原子的个数,需先计算氮元素的质量分数,再结合相对分子质量不超过400的条件,利用氮元素总质量与相对分子质量、氮元素质量分数的关系推导氮原子个数。具体思路:第一步,用100%减去C、H、O的质量分数得到氮的质量分数;第二步,根据“氮原子总相对质量=相对分子质量×氮元素质量分数”,结合相对分子质量上限,计算氮原子个数的可能值,再根据整数要求确定答案。
【解析】
解:1. 计算氮元素的质量分数:
氮元素的质量分数 = 100% - 68.29% - 6.23% - 21.68% = 3.8%。
2. 设该物质一个分子中氮原子的个数为$n$,相对分子质量为$M$,根据元素质量分数公式:
氮元素质量分数 = $\frac{氮原子总相对质量}{相对分子质量}×100\%$,即$3.8\% = \frac{14n}{M}×100\%$,整理得$14n = M×3.8\%$。
3. 已知相对分子质量$M≤400$,代入上式得:
$14n ≤ 400×3.8\% = 15.2$,则$n ≤ \frac{15.2}{14}≈1.085$。
4. 因为$n$为正整数,所以$n=1$,即该物质一个分子中氮原子个数为1。
【答案】
B
【知识点】
元素质量分数计算;相对分子质量与原子个数的关系
【点评】
本题考查元素质量分数的应用,解题核心是利用元素质量分数与相对原子质量、相对分子质量的关系,结合题目给出的相对分子质量限制条件推导原子个数,属于基础计算类题目,难度适中。
【难度系数】
0.7
11. (2025·无锡期中)在某CO和$\ce{CO_{2}}$的混合气体中(无其他气体),碳元素的质量分数为36%,该混合气体中CO与$\ce{CO_{2}}$的质量比为 (
A.$2:1$
B.$3:4$
C.$11:14$
D.$14:11$
D
)A.$2:1$
B.$3:4$
C.$11:14$
D.$14:11$
答案
11. D 提示:设混合气体中CO的质量为$m$,$\ce{CO_{2}}$的质量为$n$,CO中碳元素的质量为$m×\frac{12}{28}×100\%$,$\ce{CO_{2}}$中碳元素的质量为$n×\frac{12}{44}×100\%$,则$\frac{m×\frac{12}{28}×100\%+n×\frac{12}{44}×100\%}{m+n}×100\%=36\%$,$m:n=14:11$。
解析
【分析】
要解决混合气体中CO与$\ce{CO_{2}}$的质量比问题,可通过设未知数,结合两种气体中碳元素的质量,利用混合气体的碳元素质量分数建立等式求解。具体思路:设CO质量为$m$,$\ce{CO_{2}}$质量为$n$,分别计算两种气体中碳元素的质量,求和得到总碳元素质量,再根据“碳元素质量分数=总碳质量/混合气体总质量×100%”,代入36%的条件,化简等式即可得到质量比。
【解析】
设混合气体中$\ce{CO}$的质量为$m$,$\ce{CO_{2}}$的质量为$n$。
1. 计算$\ce{CO}$中碳元素的质量:$\ce{CO}$的相对分子质量为$12+16=28$,则$\ce{CO}$中碳元素质量为$m × \frac{12}{28}$;
2. 计算$\ce{CO_{2}}$中碳元素的质量:$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12+16×2=44$,则$\ce{CO_{2}}$中碳元素质量为$n × \frac{12}{44}$;
3. 根据混合气体中碳元素质量分数为36%,列等式:
$\frac{m × \frac{12}{28} + n × \frac{12}{44}}{m + n} × 100\% = 36\%$
化简等式:
两边同乘$m+n$得:$\frac{12m}{28} + \frac{12n}{44} = 0.36(m + n)$
两边同乘77(28和44的最小公倍数)消分母:
$33m + 21n = 27.72(m + n)$
展开并整理:$5.28m = 6.72n$
解得:$\frac{m}{n} = \frac{14}{11}$,即$m:n=14:11$。
【答案】
D
【知识点】
根据化学式计算元素质量分数;混合物中元素质量比计算
【点评】
本题为化学计算基础题型,核心是掌握化学式中元素质量分数的计算,以及混合物中元素质量分数的应用,通过设未知数列方程的常规方法即可求解,是期中常考的常规题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决混合气体中CO与$\ce{CO_{2}}$的质量比问题,可通过设未知数,结合两种气体中碳元素的质量,利用混合气体的碳元素质量分数建立等式求解。具体思路:设CO质量为$m$,$\ce{CO_{2}}$质量为$n$,分别计算两种气体中碳元素的质量,求和得到总碳元素质量,再根据“碳元素质量分数=总碳质量/混合气体总质量×100%”,代入36%的条件,化简等式即可得到质量比。
【解析】
设混合气体中$\ce{CO}$的质量为$m$,$\ce{CO_{2}}$的质量为$n$。
1. 计算$\ce{CO}$中碳元素的质量:$\ce{CO}$的相对分子质量为$12+16=28$,则$\ce{CO}$中碳元素质量为$m × \frac{12}{28}$;
2. 计算$\ce{CO_{2}}$中碳元素的质量:$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12+16×2=44$,则$\ce{CO_{2}}$中碳元素质量为$n × \frac{12}{44}$;
3. 根据混合气体中碳元素质量分数为36%,列等式:
$\frac{m × \frac{12}{28} + n × \frac{12}{44}}{m + n} × 100\% = 36\%$
化简等式:
两边同乘$m+n$得:$\frac{12m}{28} + \frac{12n}{44} = 0.36(m + n)$
两边同乘77(28和44的最小公倍数)消分母:
$33m + 21n = 27.72(m + n)$
展开并整理:$5.28m = 6.72n$
解得:$\frac{m}{n} = \frac{14}{11}$,即$m:n=14:11$。
【答案】
D
【知识点】
根据化学式计算元素质量分数;混合物中元素质量比计算
【点评】
本题为化学计算基础题型,核心是掌握化学式中元素质量分数的计算,以及混合物中元素质量分数的应用,通过设未知数列方程的常规方法即可求解,是期中常考的常规题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
12. 亚硝酸氮$\ce{[N(NO_{2})_{3}]}$是科学家新发现的一种新型火箭燃料。计算:
(1) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$中氮原子和氧原子的个数比为
(2) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$的相对分子质量是
(3) 下列化合物中,氮元素质量分数最小的是
A. $\ce{N(NO_{2})_{3}}$ B. $\ce{N_{2}O_{3}}$ C. $\ce{N_{2}O_{5}}$
(1) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$中氮原子和氧原子的个数比为
$2:3$
(填最简比)。(2) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$的相对分子质量是
152
。(3) 下列化合物中,氮元素质量分数最小的是
C
(填字母)。A. $\ce{N(NO_{2})_{3}}$ B. $\ce{N_{2}O_{3}}$ C. $\ce{N_{2}O_{5}}$
答案
12. (1) $2:3$ (2) 152 (3) C
提示:(1)由亚硝酸氮的化学式可知,亚硝酸氮中N、O原子个数比为4:6=2:3。(2) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$的相对分子质量为14×4+16×6=152。(3)本题的三种物质都是由N、O两种元素组成的氧化物,比较三种物质中N元素质量分数的大小,可通过比较三种化合物中N、O原子个数比进行判断。A中N、O原子个数比为2:3,B中N、O原子个数比为2:3,C中N、O原子个数比为2:5,由此可知,A、B中N元素的质量分数相等,大于C中N元素的质量分数。
提示:(1)由亚硝酸氮的化学式可知,亚硝酸氮中N、O原子个数比为4:6=2:3。(2) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$的相对分子质量为14×4+16×6=152。(3)本题的三种物质都是由N、O两种元素组成的氧化物,比较三种物质中N元素质量分数的大小,可通过比较三种化合物中N、O原子个数比进行判断。A中N、O原子个数比为2:3,B中N、O原子个数比为2:3,C中N、O原子个数比为2:5,由此可知,A、B中N元素的质量分数相等,大于C中N元素的质量分数。
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握化学式的相关计算方法:(1)数原子个数时,要准确统计化学式中各原子的总数,$\ce{N(NO_{2})_{3}}$中需注意中心N原子和$\ce{NO_{2}}$基团中的N原子总和,再化简原子个数比;(2)相对分子质量是各原子相对原子质量的总和,代入对应原子的相对原子质量计算即可;(3)比较氮元素质量分数时,三种物质均由N、O组成,可通过转化为相同N原子数的形式,比较O原子数量,O越多则氮元素质量分数越小,无需计算具体数值更简便。
【解析】
(1) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$中,氮原子总数为$1 + 3 = 4$,氧原子总数为$3×2 = 6$,故氮原子和氧原子的个数比为$4:6 = 2:3$。
(2) 相对分子质量等于各原子相对原子质量之和,$\ce{N(NO_{2})_{3}}$的相对分子质量为$14×4 + 16×6 = 56 + 96 = 152$。
(3) 比较三种化合物中氮元素质量分数:
A. $\ce{N(NO_{2})_{3}}$:氮原子数4,氧原子数6;
B. $\ce{N_{2}O_{3}}$:氮原子数2,氧原子数3,转化为含4个N的形式为$\ce{N_{4}O_{6}}$,与A的N、O原子比相同,氮元素质量分数相等;
C. $\ce{N_{2}O_{5}}$:氮原子数2,氧原子数5,转化为含4个N的形式为$\ce{N_{4}O_{10}}$,O原子数比A、B多,故氮元素质量分数最小。
【答案】
(1) $2:3$;(2) $152$;(3) C
【知识点】
化学式的相关计算、元素质量分数
【点评】
本题考查化学式的基础计算,涵盖原子个数比、相对分子质量、元素质量分数的核心计算方法,第三问通过转化相同氮原子数简化比较过程,降低计算量,适合学生巩固化学式计算的基本技能。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需掌握化学式的相关计算方法:(1)数原子个数时,要准确统计化学式中各原子的总数,$\ce{N(NO_{2})_{3}}$中需注意中心N原子和$\ce{NO_{2}}$基团中的N原子总和,再化简原子个数比;(2)相对分子质量是各原子相对原子质量的总和,代入对应原子的相对原子质量计算即可;(3)比较氮元素质量分数时,三种物质均由N、O组成,可通过转化为相同N原子数的形式,比较O原子数量,O越多则氮元素质量分数越小,无需计算具体数值更简便。
【解析】
(1) $\ce{N(NO_{2})_{3}}$中,氮原子总数为$1 + 3 = 4$,氧原子总数为$3×2 = 6$,故氮原子和氧原子的个数比为$4:6 = 2:3$。
(2) 相对分子质量等于各原子相对原子质量之和,$\ce{N(NO_{2})_{3}}$的相对分子质量为$14×4 + 16×6 = 56 + 96 = 152$。
(3) 比较三种化合物中氮元素质量分数:
A. $\ce{N(NO_{2})_{3}}$:氮原子数4,氧原子数6;
B. $\ce{N_{2}O_{3}}$:氮原子数2,氧原子数3,转化为含4个N的形式为$\ce{N_{4}O_{6}}$,与A的N、O原子比相同,氮元素质量分数相等;
C. $\ce{N_{2}O_{5}}$:氮原子数2,氧原子数5,转化为含4个N的形式为$\ce{N_{4}O_{10}}$,O原子数比A、B多,故氮元素质量分数最小。
【答案】
(1) $2:3$;(2) $152$;(3) C
【知识点】
化学式的相关计算、元素质量分数
【点评】
本题考查化学式的基础计算,涵盖原子个数比、相对分子质量、元素质量分数的核心计算方法,第三问通过转化相同氮原子数简化比较过程,降低计算量,适合学生巩固化学式计算的基本技能。
【难度系数】
0.7
13. 下图为某分子的结构模型,回答下列问题:

(1)这种分子的化学式为
(2)该物质中的碳、氢、氧原子个数比为
(3)该物质中碳元素的质量分数为
(1)这种分子的化学式为
$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$
;该物质是食醋的主要成分,叫醋酸。(2)该物质中的碳、氢、氧原子个数比为
$1:2:1$
。(3)该物质中碳元素的质量分数为
$40\%$
。答案
13.(1)$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$ (2)$1:2:1$ (3)$40\%$
提示:(1)由分子结构模型可知,该物质的1个分子是由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成的,其化学式为$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$。(2)由该物质的化学式可知,碳、氢、氧原子个数比为1:2:1。(3)由该物质的化学式可知,其中碳元素的质量分数为$\frac{12×2}{12×2+1×4+16×2}×100\%=40\%$。
提示:(1)由分子结构模型可知,该物质的1个分子是由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成的,其化学式为$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$。(2)由该物质的化学式可知,碳、氢、氧原子个数比为1:2:1。(3)由该物质的化学式可知,其中碳元素的质量分数为$\frac{12×2}{12×2+1×4+16×2}×100\%=40\%$。
解析
【分析】
首先观察分子结构模型,数出构成该分子的碳原子、氢原子、氧原子的个数,确定物质的化学式;再根据化学式中各元素的原子数量,计算碳、氢、氧的原子个数比;最后利用元素质量分数的计算公式,代入化学式计算碳元素的质量分数,逐步解决三个问题。
【解析】
(1)由分子结构模型可知,1个该分子由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成,因此其化学式为$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$;
(2)该物质的化学式为$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$,碳、氢、氧原子个数比为$2:4:2$,化简后为$1:2:1$;
(3)碳元素的质量分数计算公式为$\frac{碳的相对原子质量×碳原子个数}{相对分子质量}×100\%$,代入数据得:$\frac{12×2}{12×2 + 1×4 + 16×2}×100\% = \frac{24}{60}×100\% = 40\%$。
【答案】
(1)$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$;(2)$1:2:1$;(3)$40\%$
【知识点】
化学式书写、原子个数比、元素质量分数计算
【点评】
本题结合分子结构模型考查化学基础知识点,包括化学式的确定、原子个数比计算、元素质量分数计算,属于初中化学的常考基础题型,侧重考查学生对化学用语和基本计算的掌握。
【难度系数】
0.7
首先观察分子结构模型,数出构成该分子的碳原子、氢原子、氧原子的个数,确定物质的化学式;再根据化学式中各元素的原子数量,计算碳、氢、氧的原子个数比;最后利用元素质量分数的计算公式,代入化学式计算碳元素的质量分数,逐步解决三个问题。
【解析】
(1)由分子结构模型可知,1个该分子由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成,因此其化学式为$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$;
(2)该物质的化学式为$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$,碳、氢、氧原子个数比为$2:4:2$,化简后为$1:2:1$;
(3)碳元素的质量分数计算公式为$\frac{碳的相对原子质量×碳原子个数}{相对分子质量}×100\%$,代入数据得:$\frac{12×2}{12×2 + 1×4 + 16×2}×100\% = \frac{24}{60}×100\% = 40\%$。
【答案】
(1)$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$;(2)$1:2:1$;(3)$40\%$
【知识点】
化学式书写、原子个数比、元素质量分数计算
【点评】
本题结合分子结构模型考查化学基础知识点,包括化学式的确定、原子个数比计算、元素质量分数计算,属于初中化学的常考基础题型,侧重考查学生对化学用语和基本计算的掌握。
【难度系数】
0.7
14. (2025·连云港期中)阅读标签并回答下列问题(商品的标签常常用质量分数来表示某物质的成分或纯度)。

(1)硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为
(2)硝酸铵中氮元素的质量分数为
(3)经化验这包化肥的纯度为96%,则这包化肥中共含有多少千克氮元素。
(1)硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为
$7:1$
(填最简整数比)。(2)硝酸铵中氮元素的质量分数为
$35\%$
,因此证明这包氮肥包装标签的说明有
(填“有”或“没有”)虚假之处。(3)经化验这包化肥的纯度为96%,则这包化肥中共含有多少千克氮元素。
答案
14.(1)$7:1$ (2)$35\%$ 有 (3)这包化肥中氮元素的质量为$50\ \mathrm{kg}×96\%×35\%=16.8\ \mathrm{kg}$。
提示:(1)硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为(14×2):(1×4)=7:1。(2)硝酸铵中氮元素的质量分数为$\frac{14×2}{14×2+1×4+16×3}×100\%=35\%<40\%$,证明这包氮肥包装标签的说明有虚假之处。
提示:(1)硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为(14×2):(1×4)=7:1。(2)硝酸铵中氮元素的质量分数为$\frac{14×2}{14×2+1×4+16×3}×100\%=35\%<40\%$,证明这包氮肥包装标签的说明有虚假之处。
解析
【分析】
要解决这道题,需围绕硝酸铵($\ce{NH_{4}NO_{3}}$)的化学式进行相关计算:
1. 计算元素质量比:根据“元素质量比=(相对原子质量×原子个数)之比”,代入氮、氢的原子个数和相对原子质量计算,再化简为最简整数比。
2. 计算硝酸铵中氮元素的质量分数:先算出硝酸铵的相对分子质量,再用“(氮的相对原子质量×氮原子个数)÷相对分子质量×100%”得到氮的质量分数,与标签上的含氮量对比,判断标签是否虚假。
3. 计算混合物中氮元素的质量:当化肥纯度不是100%时,先算出纯硝酸铵的质量(总质量×纯度),再乘以硝酸铵中氮元素的质量分数,即可得到氮元素的总质量。
【解析】
(1)硝酸铵($\ce{NH_{4}NO_{3}}$)中,氮原子个数为2,氢原子个数为4,氧原子个数为3。
氮元素与氢元素的质量比 = $(14×2):(1×4)=28:4=7:1$。
(2)硝酸铵的相对分子质量 = $14×2 + 1×4 + 16×3=28+4+48=80$。
硝酸铵中氮元素的质量分数 = $\frac{14×2}{80}×100\%=35\%$。
标签上标注的含氮量为40%,$35\%<40\%$,因此标签的说明有虚假之处。
(3)这包化肥总质量为50kg,纯度为96%,则氮元素的质量为:
$50\ \mathrm{kg}×96\%×35\%=16.8\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)$7:1$;(2)$35\%$;有;(3)$16.8\ \mathrm{kg}$
【知识点】
元素质量比计算、元素质量分数计算、混合物中元素质量计算
【点评】
本题是化学式相关计算的基础题型,考查了相对原子质量、相对分子质量的应用,以及元素质量比、化合物中元素质量分数、混合物中元素质量的计算方法,难度适中,属于学生需掌握的基础化学计算内容。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需围绕硝酸铵($\ce{NH_{4}NO_{3}}$)的化学式进行相关计算:
1. 计算元素质量比:根据“元素质量比=(相对原子质量×原子个数)之比”,代入氮、氢的原子个数和相对原子质量计算,再化简为最简整数比。
2. 计算硝酸铵中氮元素的质量分数:先算出硝酸铵的相对分子质量,再用“(氮的相对原子质量×氮原子个数)÷相对分子质量×100%”得到氮的质量分数,与标签上的含氮量对比,判断标签是否虚假。
3. 计算混合物中氮元素的质量:当化肥纯度不是100%时,先算出纯硝酸铵的质量(总质量×纯度),再乘以硝酸铵中氮元素的质量分数,即可得到氮元素的总质量。
【解析】
(1)硝酸铵($\ce{NH_{4}NO_{3}}$)中,氮原子个数为2,氢原子个数为4,氧原子个数为3。
氮元素与氢元素的质量比 = $(14×2):(1×4)=28:4=7:1$。
(2)硝酸铵的相对分子质量 = $14×2 + 1×4 + 16×3=28+4+48=80$。
硝酸铵中氮元素的质量分数 = $\frac{14×2}{80}×100\%=35\%$。
标签上标注的含氮量为40%,$35\%<40\%$,因此标签的说明有虚假之处。
(3)这包化肥总质量为50kg,纯度为96%,则氮元素的质量为:
$50\ \mathrm{kg}×96\%×35\%=16.8\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)$7:1$;(2)$35\%$;有;(3)$16.8\ \mathrm{kg}$
【知识点】
元素质量比计算、元素质量分数计算、混合物中元素质量计算
【点评】
本题是化学式相关计算的基础题型,考查了相对原子质量、相对分子质量的应用,以及元素质量比、化合物中元素质量分数、混合物中元素质量的计算方法,难度适中,属于学生需掌握的基础化学计算内容。
【难度系数】
0.7
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