9.“临沂炒鸡”是临沂一张靓丽的美食名片,其特色是麻辣鲜香。“麻”的灵魂源于花椒中的花椒酰胺($\ce{C_{16}H_{25}NO}$),下列有关花椒酰胺的说法错误的是(
A.1个花椒酰胺分子由43个原子构成
B.花椒酰胺的相对分子质量为247
C.花椒酰胺中碳、氧元素的质量比为16∶1
D.247 g花椒酰胺中含氮元素的质量为14 g
C
)A.1个花椒酰胺分子由43个原子构成
B.花椒酰胺的相对分子质量为247
C.花椒酰胺中碳、氧元素的质量比为16∶1
D.247 g花椒酰胺中含氮元素的质量为14 g
答案
C
解析
【分析】本题考查化学式的相关计算,解题思路是:先明确花椒酰胺的化学式为$\ce{C_{16}H_{25}NO}$,再根据化学式的意义及相关计算公式(分子中原子总数为各原子个数之和、相对分子质量为各原子相对原子质量×原子个数之和、元素质量比为各元素相对原子质量×原子个数之比、元素质量=物质质量×该元素质量分数),逐一分析各选项,找出错误选项。
【解析】已知花椒酰胺的化学式为$\ce{C_{16}H_{25}NO}$,逐一分析选项:
1. 选项A:1个花椒酰胺分子中原子总数为$16+25+1+1=43$,说法正确;
2. 选项B:相对分子质量为$12×16 + 1×25 + 14×1 + 16×1 = 192+25+14+16=247$,说法正确;
3. 选项C:碳、氧元素的质量比为$(12×16):16=192:16=12:1$,并非$16:1$,说法错误;
4. 选项D:247g花椒酰胺的物质的量为$\frac{247g}{247g/mol}=1mol$,含氮元素质量为$1mol×14g/mol=14g$,说法正确。
综上,错误的说法是选项C。
【答案】C
【知识点】化学式的意义、相对分子质量计算、元素质量比计算
【点评】本题属于化学基础题,主要考查化学式的相关计算,需要学生熟练掌握分子构成、相对分子质量、元素质量比及元素质量的计算方法,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】已知花椒酰胺的化学式为$\ce{C_{16}H_{25}NO}$,逐一分析选项:
1. 选项A:1个花椒酰胺分子中原子总数为$16+25+1+1=43$,说法正确;
2. 选项B:相对分子质量为$12×16 + 1×25 + 14×1 + 16×1 = 192+25+14+16=247$,说法正确;
3. 选项C:碳、氧元素的质量比为$(12×16):16=192:16=12:1$,并非$16:1$,说法错误;
4. 选项D:247g花椒酰胺的物质的量为$\frac{247g}{247g/mol}=1mol$,含氮元素质量为$1mol×14g/mol=14g$,说法正确。
综上,错误的说法是选项C。
【答案】C
【知识点】化学式的意义、相对分子质量计算、元素质量比计算
【点评】本题属于化学基础题,主要考查化学式的相关计算,需要学生熟练掌握分子构成、相对分子质量、元素质量比及元素质量的计算方法,难度较低。
【难度系数】0.7
10.某农场计划用1万元采购氮肥,该地氮肥的市场价格如表。下列有关说法正确的是(

A.碳酸氢铵的相对分子质量为79
B.硫酸铵中氮、硫元素的质量比为7:16
C.尿素中氮元素的质量分数约为26%
D.购买碳酸氢铵所含的氮元素最多
A
)A.碳酸氢铵的相对分子质量为79
B.硫酸铵中氮、硫元素的质量比为7:16
C.尿素中氮元素的质量分数约为26%
D.购买碳酸氢铵所含的氮元素最多
答案
A
解析
【分析】
本题考查氮肥相关的化学式计算,需掌握相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算方法,以及结合价格计算氮元素质量的思路。解题时逐个分析每个选项,通过计算判断正误即可。
【解析】
选项A:碳酸氢铵的化学式为$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$,其相对分子质量为各原子相对原子质量之和:$14 + (1×5) + 12 + (16×3)=79$,该选项正确。
选项B:硫酸铵的化学式为$\ce{(NH_{4})_{2}SO_{4}}$,氮元素总相对原子质量为$14×2=28$,硫元素相对原子质量为$32$,氮、硫元素质量比为$28:32=7:8$,不是$7:16$,该选项错误。
选项C:尿素的化学式为$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$,其相对分子质量为$12+16 + (14+2)×2=60$,氮元素质量分数为$\frac{14×2}{60}×100\%≈46.7\%$,不是$26\%$,该选项错误。
选项D:计算1万元采购各氮肥的氮元素质量:
尿素:$\frac{10000元}{1500元/t}×\frac{28}{60}≈3.11t$;
碳酸氢铵:$\frac{10000元}{600元/t}×\frac{14}{79}≈2.95t$;
硫酸铵:$\frac{10000元}{900元/t}×\frac{28}{132}≈2.36t$;
因此购买尿素的氮元素最多,该选项错误。
综上,正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
化学式计算、元素质量比、相对分子质量
【点评】
本题属于化学式相关的基础计算题,需准确掌握各类计算的公式,结合题目数据逐一分析即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查氮肥相关的化学式计算,需掌握相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算方法,以及结合价格计算氮元素质量的思路。解题时逐个分析每个选项,通过计算判断正误即可。
【解析】
选项A:碳酸氢铵的化学式为$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$,其相对分子质量为各原子相对原子质量之和:$14 + (1×5) + 12 + (16×3)=79$,该选项正确。
选项B:硫酸铵的化学式为$\ce{(NH_{4})_{2}SO_{4}}$,氮元素总相对原子质量为$14×2=28$,硫元素相对原子质量为$32$,氮、硫元素质量比为$28:32=7:8$,不是$7:16$,该选项错误。
选项C:尿素的化学式为$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$,其相对分子质量为$12+16 + (14+2)×2=60$,氮元素质量分数为$\frac{14×2}{60}×100\%≈46.7\%$,不是$26\%$,该选项错误。
选项D:计算1万元采购各氮肥的氮元素质量:
尿素:$\frac{10000元}{1500元/t}×\frac{28}{60}≈3.11t$;
碳酸氢铵:$\frac{10000元}{600元/t}×\frac{14}{79}≈2.95t$;
硫酸铵:$\frac{10000元}{900元/t}×\frac{28}{132}≈2.36t$;
因此购买尿素的氮元素最多,该选项错误。
综上,正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
化学式计算、元素质量比、相对分子质量
【点评】
本题属于化学式相关的基础计算题,需准确掌握各类计算的公式,结合题目数据逐一分析即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
11.某种氮和氧的化合物中,氮元素与氧元素的质量比为7:20,则该化合物的化学式为(
A.$\ce{N_{2}O}$
B.$\ce{NO_{2}}$
C.$\ce{N_{2}O_{3}}$
D.$\ce{N_{2}O_{5}}$
D
)A.$\ce{N_{2}O}$
B.$\ce{NO_{2}}$
C.$\ce{N_{2}O_{3}}$
D.$\ce{N_{2}O_{5}}$
答案
D
解析
【分析】
要确定氮氧化合物的化学式,可先设化学式为$\ce{N_{x}O_{y}}$,利用“元素质量比=(相对原子质量×原子个数)之比”的关系,结合已知的氮、氧元素质量比,计算出原子个数比$x:y$,即可确定化学式,再对应选项选出答案。
【解析】
设该氮的氧化物的化学式为$\ce{N_{x}O_{y}}$,氮的相对原子质量为14,氧的相对原子质量为16。
根据题意,氮元素与氧元素的质量比为$7:20$,可得:
$\frac{14x}{16y}=\frac{7}{20}$
交叉相乘化简:
$14x×20 = 7×16y$
$280x = 112y$
则$\frac{x}{y}=\frac{112}{280}=\frac{2}{5}$,即$x=2$,$y=5$,因此该化合物的化学式为$\ce{N_{2}O_{5}}$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
根据元素质量比确定化学式、相对原子质量的应用
【点评】
本题为初中化学基础计算题型,核心是掌握元素质量比与原子个数比的换算关系,步骤清晰,计算简单,只要理清公式即可快速解答。
【难度系数】
0.7
要确定氮氧化合物的化学式,可先设化学式为$\ce{N_{x}O_{y}}$,利用“元素质量比=(相对原子质量×原子个数)之比”的关系,结合已知的氮、氧元素质量比,计算出原子个数比$x:y$,即可确定化学式,再对应选项选出答案。
【解析】
设该氮的氧化物的化学式为$\ce{N_{x}O_{y}}$,氮的相对原子质量为14,氧的相对原子质量为16。
根据题意,氮元素与氧元素的质量比为$7:20$,可得:
$\frac{14x}{16y}=\frac{7}{20}$
交叉相乘化简:
$14x×20 = 7×16y$
$280x = 112y$
则$\frac{x}{y}=\frac{112}{280}=\frac{2}{5}$,即$x=2$,$y=5$,因此该化合物的化学式为$\ce{N_{2}O_{5}}$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
根据元素质量比确定化学式、相对原子质量的应用
【点评】
本题为初中化学基础计算题型,核心是掌握元素质量比与原子个数比的换算关系,步骤清晰,计算简单,只要理清公式即可快速解答。
【难度系数】
0.7
12. 由$\ce{C_{2}H_{4}}$、$\ce{C_{4}H_{8}}$和$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$组成的混合物,其中氢元素的质量分数为12%,则氧元素的质量分数为(
A.16%
B.18%
C.36%
D.72%
A
)A.16%
B.18%
C.36%
D.72%
答案
A
解析
【分析】
要解决该混合物中氧元素质量分数的问题,需先分析三种物质的组成特点:$\ce{C_{2}H_{4}}$、$\ce{C_{4}H_{8}}$的最简式均为$\ce{CH_{2}}$,$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$中C、H原子个数比也为$1:2$,因此混合物中所有C、H元素的质量比固定为$6:1$。已知氢元素质量分数,可先算出碳元素质量分数,再用总质量分数减去C、H的质量分数,即可得到氧元素的质量分数。
【解析】
1. 确定混合物中C、H的质量比:$\ce{C_{2}H_{4}}$、$\ce{C_{4}H_{8}}$的最简式为$\ce{CH_{2}}$,$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$中C、H原子数比为$2:4=1:2$,故混合物中C、H质量比为$(12×1):(1×2)=6:1$;
2. 计算碳元素质量分数:已知氢元素质量分数为$12\%$,则碳元素质量分数为$6×12\%=72\%$;
3. 计算氧元素质量分数:混合物总质量分数为$100\%$,因此氧元素质量分数为$100\% -72\% -12\%=16\%$。
【答案】
A
【知识点】
混合物元素质量分数计算、化学式的意义
【点评】
本题核心是发现混合物中C、H元素的质量比固定,无需考虑各物质的混合比例,简化了计算过程,考查学生对化学式组成的分析与应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决该混合物中氧元素质量分数的问题,需先分析三种物质的组成特点:$\ce{C_{2}H_{4}}$、$\ce{C_{4}H_{8}}$的最简式均为$\ce{CH_{2}}$,$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$中C、H原子个数比也为$1:2$,因此混合物中所有C、H元素的质量比固定为$6:1$。已知氢元素质量分数,可先算出碳元素质量分数,再用总质量分数减去C、H的质量分数,即可得到氧元素的质量分数。
【解析】
1. 确定混合物中C、H的质量比:$\ce{C_{2}H_{4}}$、$\ce{C_{4}H_{8}}$的最简式为$\ce{CH_{2}}$,$\ce{C_{2}H_{4}O_{2}}$中C、H原子数比为$2:4=1:2$,故混合物中C、H质量比为$(12×1):(1×2)=6:1$;
2. 计算碳元素质量分数:已知氢元素质量分数为$12\%$,则碳元素质量分数为$6×12\%=72\%$;
3. 计算氧元素质量分数:混合物总质量分数为$100\%$,因此氧元素质量分数为$100\% -72\% -12\%=16\%$。
【答案】
A
【知识点】
混合物元素质量分数计算、化学式的意义
【点评】
本题核心是发现混合物中C、H元素的质量比固定,无需考虑各物质的混合比例,简化了计算过程,考查学生对化学式组成的分析与应用能力。
【难度系数】
0.5
13.(2024·潍坊改编)戊二醛是一种广谱高效消毒剂,其分子结构如图所示(“—”“=”表示原子之间相互连接),下列说法正确的是 (
A.戊二醛化学式为 $\ce{C_{5}H_{8}O_{2}}$
B.戊二醛中氧元素的质量分数最大
C.戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为 $5:8:2$
D.保持戊二醛化学性质的最小粒子是碳原子、氢原子、氧原子
A
) A.戊二醛化学式为 $\ce{C_{5}H_{8}O_{2}}$
B.戊二醛中氧元素的质量分数最大
C.戊二醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为 $5:8:2$
D.保持戊二醛化学性质的最小粒子是碳原子、氢原子、氧原子
答案
A
解析
【分析】
要解答本题,需先根据分子结构模型确定戊二醛的化学式,再结合化学式的相关知识逐一分析选项:首先数出结构中各原子的个数,确定化学式;再分别验证每个选项的正误,需注意区分原子个数比与元素质量比,明确保持物质化学性质的粒子类型。
【解析】
根据分子结构模型,数出戊二醛分子中原子个数:碳原子(黑球)共5个,氢原子(白球)共8个,氧原子(灰球)共2个,因此戊二醛的化学式为$\ce{C_{5}H_{8}O_{2}}$。
选项A:戊二醛化学式为$\ce{C_{5}H_{8}O_{2}}$,与推导结果一致,该选项正确;
选项B:计算各元素总质量:碳元素为$12×5=60$,氢元素为$1×8=8$,氧元素为$16×2=32$,碳元素质量最大,故碳元素质量分数最大,而非氧元素,该选项错误;
选项C:$\ce{5:8:2}$是碳、氢、氧的原子个数比,不是元素质量比,元素质量比为$60:8:32=15:2:8$,该选项错误;
选项D:戊二醛由分子构成,保持其化学性质的最小粒子是戊二醛分子,而非碳原子、氢原子、氧原子,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
化学式书写、元素质量比计算、分子的概念
【点评】
本题结合分子结构考查化学式的相关应用,需准确数出原子个数,区分原子个数比与元素质量比,明确保持物质化学性质的粒子,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需先根据分子结构模型确定戊二醛的化学式,再结合化学式的相关知识逐一分析选项:首先数出结构中各原子的个数,确定化学式;再分别验证每个选项的正误,需注意区分原子个数比与元素质量比,明确保持物质化学性质的粒子类型。
【解析】
根据分子结构模型,数出戊二醛分子中原子个数:碳原子(黑球)共5个,氢原子(白球)共8个,氧原子(灰球)共2个,因此戊二醛的化学式为$\ce{C_{5}H_{8}O_{2}}$。
选项A:戊二醛化学式为$\ce{C_{5}H_{8}O_{2}}$,与推导结果一致,该选项正确;
选项B:计算各元素总质量:碳元素为$12×5=60$,氢元素为$1×8=8$,氧元素为$16×2=32$,碳元素质量最大,故碳元素质量分数最大,而非氧元素,该选项错误;
选项C:$\ce{5:8:2}$是碳、氢、氧的原子个数比,不是元素质量比,元素质量比为$60:8:32=15:2:8$,该选项错误;
选项D:戊二醛由分子构成,保持其化学性质的最小粒子是戊二醛分子,而非碳原子、氢原子、氧原子,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
化学式书写、元素质量比计算、分子的概念
【点评】
本题结合分子结构考查化学式的相关应用,需准确数出原子个数,区分原子个数比与元素质量比,明确保持物质化学性质的粒子,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
14.如下为某钙片的商品标签。根据有关信息判断,下列说法错误的是 (

①碳酸钙中钙、碳、氧元素的质量比为$10:3:4$
②每片钙片中至少含钙元素的质量为$0.6\ \mathrm{g}$
③钙片中碳元素含量一定小于$9\%$
④钙片中碳酸钙的质量分数可能是$80\%$
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
A
)①碳酸钙中钙、碳、氧元素的质量比为$10:3:4$
②每片钙片中至少含钙元素的质量为$0.6\ \mathrm{g}$
③钙片中碳元素含量一定小于$9\%$
④钙片中碳酸钙的质量分数可能是$80\%$
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
答案
A
解析
【分析】
要判断各说法的正误,需利用碳酸钙($\ce{CaCO_{3}}$)的化学式,结合元素质量比、元素质量分数、化合物中元素质量的计算方法逐一分析:先明确碳酸钙的组成元素及相对原子质量,再分别计算各说法涉及的数值,对比判断对错,最终确定错误说法对应的选项。
【解析】
碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$,其相对分子质量为$40 + 12 + 16×3 = 100$。
1. 分析①:钙、碳、氧元素的质量比为$40:12:(16×3)=40:12:48=10:3:12≠10:3:4$,故①错误;
2. 分析②:每片钙片中碳酸钙至少为$1.5\ \mathrm{g}$,碳酸钙中钙元素的质量分数为$\frac{40}{100}×100\% = 40\%$,则每片至少含钙元素质量为$1.5\ \mathrm{g}×40\% = 0.6\ \mathrm{g}$,故②正确;
3. 分析③:每片钙片质量为$2\ \mathrm{g}$,每片至少含碳酸钙$1.5\ \mathrm{g}$,碳酸钙中碳元素的质量分数为$\frac{12}{100}×100\% =12\%$,则每片至少含碳元素质量为$1.5\ \mathrm{g}×12\% =0.18\ \mathrm{g}$,碳元素的质量分数至少为$\frac{0.18\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\% =9\%$,即碳元素含量至少为$9\%$,并非“一定小于$9\%$”,故③错误;
4. 分析④:每片钙片中碳酸钙至少为$1.5\ \mathrm{g}$,则碳酸钙的质量分数至少为$\frac{1.5\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\% =75\%$,$80\%>75\%$,故碳酸钙的质量分数可能是$80\%$,④正确。
综上,错误的是①③,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
化学式计算、元素质量比、质量分数计算
【点评】
本题考查化学式相关的基础计算,需准确掌握元素质量比、元素质量分数的计算方法,易错点在于元素质量比的化简及质量分数的范围判断,整体难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各说法的正误,需利用碳酸钙($\ce{CaCO_{3}}$)的化学式,结合元素质量比、元素质量分数、化合物中元素质量的计算方法逐一分析:先明确碳酸钙的组成元素及相对原子质量,再分别计算各说法涉及的数值,对比判断对错,最终确定错误说法对应的选项。
【解析】
碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$,其相对分子质量为$40 + 12 + 16×3 = 100$。
1. 分析①:钙、碳、氧元素的质量比为$40:12:(16×3)=40:12:48=10:3:12≠10:3:4$,故①错误;
2. 分析②:每片钙片中碳酸钙至少为$1.5\ \mathrm{g}$,碳酸钙中钙元素的质量分数为$\frac{40}{100}×100\% = 40\%$,则每片至少含钙元素质量为$1.5\ \mathrm{g}×40\% = 0.6\ \mathrm{g}$,故②正确;
3. 分析③:每片钙片质量为$2\ \mathrm{g}$,每片至少含碳酸钙$1.5\ \mathrm{g}$,碳酸钙中碳元素的质量分数为$\frac{12}{100}×100\% =12\%$,则每片至少含碳元素质量为$1.5\ \mathrm{g}×12\% =0.18\ \mathrm{g}$,碳元素的质量分数至少为$\frac{0.18\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\% =9\%$,即碳元素含量至少为$9\%$,并非“一定小于$9\%$”,故③错误;
4. 分析④:每片钙片中碳酸钙至少为$1.5\ \mathrm{g}$,则碳酸钙的质量分数至少为$\frac{1.5\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g}}×100\% =75\%$,$80\%>75\%$,故碳酸钙的质量分数可能是$80\%$,④正确。
综上,错误的是①③,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
化学式计算、元素质量比、质量分数计算
【点评】
本题考查化学式相关的基础计算,需准确掌握元素质量比、元素质量分数的计算方法,易错点在于元素质量比的化简及质量分数的范围判断,整体难度适中。
【难度系数】
0.5
15.(2025·济宁)水杨酸是一种天然的消炎药,可以祛除角质、杀菌消炎,非常适合治疗毛孔堵塞引起的青春痘,也可作为化妆品防腐剂原料。水杨酸的分子式为$\ce{C_{7}H_{6}O_{3}}$,结构简式如图。请回答下列问题。

(1)水杨酸的相对分子质量为
(2)水杨酸中C、H、O三种元素的质量比为
(1)水杨酸的相对分子质量为
138
。(2)水杨酸中C、H、O三种元素的质量比为
14:1:8
。答案
15.(1)138 (2)14:1:8
解析
【分析】
本题考查化学式的相关计算,解题思路:(1)相对分子质量是化学式中各原子相对原子质量的总和,需利用水杨酸的分子式$\ce{C_{7}H_{6}O_{3}}$,结合C、H、O的相对原子质量计算总和;(2)元素质量比为各元素相对原子质量与对应原子个数乘积的比值,计算后化简即可。
【解析】
(1)水杨酸的分子式为$\ce{C_{7}H_{6}O_{3}}$,C的相对原子质量为12,H为1,O为16,其相对分子质量为:$12×7 + 1×6 + 16×3 = 84 + 6 + 48 = 138$;
(2)水杨酸中C、H、O三种元素的质量比为:$(12×7):(1×6):(16×3) = 84:6:48 = 14:1:8$。
【答案】
(1)138 (2)14:1:8
【知识点】
相对分子质量计算、元素质量比计算
【点评】
本题是化学式相关计算的基础题型,考查学生对化学式计算规则的掌握,步骤清晰易懂,属于化学计算的常规题目。
【难度系数】
0.7
本题考查化学式的相关计算,解题思路:(1)相对分子质量是化学式中各原子相对原子质量的总和,需利用水杨酸的分子式$\ce{C_{7}H_{6}O_{3}}$,结合C、H、O的相对原子质量计算总和;(2)元素质量比为各元素相对原子质量与对应原子个数乘积的比值,计算后化简即可。
【解析】
(1)水杨酸的分子式为$\ce{C_{7}H_{6}O_{3}}$,C的相对原子质量为12,H为1,O为16,其相对分子质量为:$12×7 + 1×6 + 16×3 = 84 + 6 + 48 = 138$;
(2)水杨酸中C、H、O三种元素的质量比为:$(12×7):(1×6):(16×3) = 84:6:48 = 14:1:8$。
【答案】
(1)138 (2)14:1:8
【知识点】
相对分子质量计算、元素质量比计算
【点评】
本题是化学式相关计算的基础题型,考查学生对化学式计算规则的掌握,步骤清晰易懂,属于化学计算的常规题目。
【难度系数】
0.7
16.矿泉水中的化学。
某品牌矿泉水主要成分的标签如下表所示,根据标签回答问题:

(1)该矿泉水中含有的非金属元素有(写元素符号)
(2)偏硅酸易被人体吸收,具有良好的软化血管的功能,查阅资料得知,偏硅酸易溶于氢氧化钠溶液,生成硅酸钠($\ce{Na_{2}SiO_{3}}$)和水;加热到150 ℃以上时,易分解为二氧化硅固体和水。
①偏硅酸中硅元素的化合价为
②饮用一瓶500 mL的该品牌矿泉水至少能摄入硅元素的质量为
某品牌矿泉水主要成分的标签如下表所示,根据标签回答问题:
(1)该矿泉水中含有的非金属元素有(写元素符号)
H、Si、O、C、Cl、S
。(2)偏硅酸易被人体吸收,具有良好的软化血管的功能,查阅资料得知,偏硅酸易溶于氢氧化钠溶液,生成硅酸钠($\ce{Na_{2}SiO_{3}}$)和水;加热到150 ℃以上时,易分解为二氧化硅固体和水。
①偏硅酸中硅元素的化合价为
+4
,硅、氧元素的质量比为7:12
。②饮用一瓶500 mL的该品牌矿泉水至少能摄入硅元素的质量为
7 mg
。答案
16.(1)H、Si、O、C、Cl、S
(2)①+4 7:12 ②7 mg
(2)①+4 7:12 ②7 mg
解析
【分析】
第(1)问需根据标签中各成分的组成,识别对应的元素,再区分非金属元素;第(2)问①利用化合物中正负化合价代数和为0计算硅元素化合价,结合相对原子质量计算硅、氧元素质量比;②先计算500mL矿泉水中偏硅酸的最小质量,再结合偏硅酸中硅元素的质量分数,求出至少摄入的硅元素质量。
【解析】
(1) 分析标签中各成分的组成元素:偏硅酸($\ce{H_{2}SiO_{3}}$)含$\ce{H}$、$\ce{Si}$、$\ce{O}$;碳酸氢根($\ce{HCO^{-}_{3}}$)含$\ce{H}$、$\ce{C}$、$\ce{O}$;氯离子($\ce{Cl^{-}}$)含$\ce{Cl}$;硫酸根($\ce{SO^{2-}_{4}}$)含$\ce{S}$、$\ce{O}$。这些元素中的非金属元素为$\ce{H}$、$\ce{Si}$、$\ce{O}$、$\ce{C}$、$\ce{Cl}$、$\ce{S}$。
(2) ① 偏硅酸的化学式为$\ce{H_{2}SiO_{3}}$,设硅元素化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0:$(+1)×2 + x + (-2)×3 = 0$,解得$x=+4$;硅、氧元素的质量比为$28:(16×3)=28:48=7:12$。
② 取偏硅酸的最小含量$3.9\ \mathrm{mg}/100\ \mathrm{mL}$,计算500mL矿泉水中偏硅酸的质量:$\frac{3.9\ \mathrm{mg}}{100\ \mathrm{mL}}×500\ \mathrm{mL}=19.5\ \mathrm{mg}$;偏硅酸中硅元素的质量分数为$\frac{28}{2×1 +28 +3×16}=\frac{28}{78}$;则至少摄入硅元素的质量为$19.5\ \mathrm{mg}×\frac{28}{78}=7\ \mathrm{mg}$。
【答案】
(1) $\ce{H}$、$\ce{Si}$、$\ce{O}$、$\ce{C}$、$\ce{Cl}$、$\ce{S}$;(2) ① $+4$;$7:12$;② $7\ \mathrm{mg}$
【知识点】
元素分类、化合价计算、化学式相关计算
【点评】
本题围绕矿泉水成分考查基础化学知识,涉及元素识别、化合价计算、化学式的质量比和元素质量计算,属于基础题型,学生掌握化学式基本计算方法即可解答。
【难度系数】
0.7
第(1)问需根据标签中各成分的组成,识别对应的元素,再区分非金属元素;第(2)问①利用化合物中正负化合价代数和为0计算硅元素化合价,结合相对原子质量计算硅、氧元素质量比;②先计算500mL矿泉水中偏硅酸的最小质量,再结合偏硅酸中硅元素的质量分数,求出至少摄入的硅元素质量。
【解析】
(1) 分析标签中各成分的组成元素:偏硅酸($\ce{H_{2}SiO_{3}}$)含$\ce{H}$、$\ce{Si}$、$\ce{O}$;碳酸氢根($\ce{HCO^{-}_{3}}$)含$\ce{H}$、$\ce{C}$、$\ce{O}$;氯离子($\ce{Cl^{-}}$)含$\ce{Cl}$;硫酸根($\ce{SO^{2-}_{4}}$)含$\ce{S}$、$\ce{O}$。这些元素中的非金属元素为$\ce{H}$、$\ce{Si}$、$\ce{O}$、$\ce{C}$、$\ce{Cl}$、$\ce{S}$。
(2) ① 偏硅酸的化学式为$\ce{H_{2}SiO_{3}}$,设硅元素化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0:$(+1)×2 + x + (-2)×3 = 0$,解得$x=+4$;硅、氧元素的质量比为$28:(16×3)=28:48=7:12$。
② 取偏硅酸的最小含量$3.9\ \mathrm{mg}/100\ \mathrm{mL}$,计算500mL矿泉水中偏硅酸的质量:$\frac{3.9\ \mathrm{mg}}{100\ \mathrm{mL}}×500\ \mathrm{mL}=19.5\ \mathrm{mg}$;偏硅酸中硅元素的质量分数为$\frac{28}{2×1 +28 +3×16}=\frac{28}{78}$;则至少摄入硅元素的质量为$19.5\ \mathrm{mg}×\frac{28}{78}=7\ \mathrm{mg}$。
【答案】
(1) $\ce{H}$、$\ce{Si}$、$\ce{O}$、$\ce{C}$、$\ce{Cl}$、$\ce{S}$;(2) ① $+4$;$7:12$;② $7\ \mathrm{mg}$
【知识点】
元素分类、化合价计算、化学式相关计算
【点评】
本题围绕矿泉水成分考查基础化学知识,涉及元素识别、化合价计算、化学式的质量比和元素质量计算,属于基础题型,学生掌握化学式基本计算方法即可解答。
【难度系数】
0.7
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