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1. 混合物中某元素的质量分数与其中某物质纯度的换算：
（1）混合物中某物质的纯度，即该物质质量所占混合物质量的百分比。因此纯度$w$（质量分数）=
（2）混合物中某元素的质量=混合物的质量($m_{混}$)×纯度($w$)×纯净物中该元素的质量分数($w_{纯}$)。
（3）混合物中某元素的质量分数($ω_{混}$)、纯净物中某元素的质量分数($w_{纯}$)、纯度($w$)的换算：$w=$(
（1）混合物中某物质的纯度，即该物质质量所占混合物质量的百分比。因此纯度$w$（质量分数）=
$\dfrac{该物质的质量}{混合物的质量}$
×100%。（2）混合物中某元素的质量=混合物的质量($m_{混}$)×纯度($w$)×纯净物中该元素的质量分数($w_{纯}$)。
（3）混合物中某元素的质量分数($ω_{混}$)、纯净物中某元素的质量分数($w_{纯}$)、纯度($w$)的换算：$w=$(
$w_混$
÷$w_纯$
)×100%。答案
1.（1）$\dfrac{该物质的质量}{混合物的质量}$ （3）$w_混$ $w_纯$
解析
【分析】
本题考查混合物中物质纯度与元素质量分数的换算关系，解题时需紧扣纯度的定义和元素质量的计算逻辑。对于（1），直接依据纯度的定义即可推导；对于（3），需结合题目给出的元素质量公式，通过表达式变形反推纯度的计算公式。
【解析】
（1）根据纯度的定义，某物质的纯度是该物质质量占混合物总质量的百分比，因此纯度$w$（质量分数）= $\dfrac{该物质的质量}{混合物的质量}$ ×100%；
（3）由题目给出的“混合物中某元素的质量=$m_{混}$×纯度$w$×纯净物中该元素的质量分数$w_{纯}$”，而混合物中某元素的质量分数$ω_{混}$= $\dfrac{混合物中某元素的质量}{混合物的质量}$，将元素质量代入可得：$ω_{混}$= $\dfrac{m_{混}×w×w_{纯}}{m_{混}}$ = $w×w_{纯}$，整理后得到纯度$w$ = ($ω_{混}$ ÷ $w_{纯}$) ×100%。
【答案】
1.（1）$\dfrac{该物质的质量}{混合物的质量}$ （3）$ω_{混}$ $w_{纯}$
【知识点】
混合物纯度计算、元素质量分数换算
【点评】
本题为基础概念类题目，核心是理解纯度的定义及三者间的换算关系，只要紧扣公式和定义即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查混合物中物质纯度与元素质量分数的换算关系，解题时需紧扣纯度的定义和元素质量的计算逻辑。对于（1），直接依据纯度的定义即可推导；对于（3），需结合题目给出的元素质量公式，通过表达式变形反推纯度的计算公式。
【解析】
（1）根据纯度的定义，某物质的纯度是该物质质量占混合物总质量的百分比，因此纯度$w$（质量分数）= $\dfrac{该物质的质量}{混合物的质量}$ ×100%；
（3）由题目给出的“混合物中某元素的质量=$m_{混}$×纯度$w$×纯净物中该元素的质量分数$w_{纯}$”，而混合物中某元素的质量分数$ω_{混}$= $\dfrac{混合物中某元素的质量}{混合物的质量}$，将元素质量代入可得：$ω_{混}$= $\dfrac{m_{混}×w×w_{纯}}{m_{混}}$ = $w×w_{纯}$，整理后得到纯度$w$ = ($ω_{混}$ ÷ $w_{纯}$) ×100%。
【答案】
1.（1）$\dfrac{该物质的质量}{混合物的质量}$ （3）$ω_{混}$ $w_{纯}$
【知识点】
混合物纯度计算、元素质量分数换算
【点评】
本题为基础概念类题目，核心是理解纯度的定义及三者间的换算关系，只要紧扣公式和定义即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
1. 茶叶所含咖啡因($\ce{C8H10N4O2}$)中各元素质量分数大小关系如右图，其中表示氮元素质量分数的是（
A.a
B.b
C.c
D.d
B
）A.a
B.b
C.c
D.d
答案
1.B
解析
【分析】要确定氮元素对应的饼图部分，需先计算咖啡因中各元素的相对质量，比较各元素质量的大小，再结合饼图各部分面积的大小对应判断。具体步骤：1.根据化学式计算各元素的相对质量总和；2.计算各元素的总相对质量，比较大小；3.将各元素质量大小与饼图面积对应，找到氮元素的部分。
【解析】首先计算咖啡因（$\ce{C8H10N4O2}$）中各元素的相对质量：
碳元素：$8×12=96$；
氢元素：$1×10=10$；
氮元素：$14×4=56$；
氧元素：$16×2=32$；
总相对分子质量：$96+10+56+32=194$。
通过比较各元素总相对质量（总相对质量越大，质量分数越大），可得大小关系：$96$（碳）＞$56$（氮）＞$32$（氧）＞$10$（氢）。对应饼图中面积：最大的$\mathrm{d}$对应碳，第二大的$\mathrm{b}$对应氮，第三的$\mathrm{a}$对应氧，最小的$\mathrm{c}$对应氢，因此表示氮元素质量分数的是$\mathrm{b}$。
【答案】B
【知识点】化学式计算、元素质量分数
【点评】本题结合饼图考查化学式中元素质量分数的计算，核心是通过计算各元素相对质量比较大小，再对应图形，属于基础计算类题目，需准确掌握计算方法。
【难度系数】0.5
【解析】首先计算咖啡因（$\ce{C8H10N4O2}$）中各元素的相对质量：
碳元素：$8×12=96$；
氢元素：$1×10=10$；
氮元素：$14×4=56$；
氧元素：$16×2=32$；
总相对分子质量：$96+10+56+32=194$。
通过比较各元素总相对质量（总相对质量越大，质量分数越大），可得大小关系：$96$（碳）＞$56$（氮）＞$32$（氧）＞$10$（氢）。对应饼图中面积：最大的$\mathrm{d}$对应碳，第二大的$\mathrm{b}$对应氮，第三的$\mathrm{a}$对应氧，最小的$\mathrm{c}$对应氢，因此表示氮元素质量分数的是$\mathrm{b}$。
【答案】B
【知识点】化学式计算、元素质量分数
【点评】本题结合饼图考查化学式中元素质量分数的计算，核心是通过计算各元素相对质量比较大小，再对应图形，属于基础计算类题目，需准确掌握计算方法。
【难度系数】0.5
2. 100 g含杂质20%的硝酸铵样品中(杂质不含氮元素)含氮元素的质量为 （
A.7 g
B.14 g
C.28 g
D.35 g
C
）A.7 g
B.14 g
C.28 g
D.35 g
答案
2.C
解析
【分析】
要计算样品中氮元素的质量，需分三步推导：首先根据杂质质量分数算出样品中纯硝酸铵的质量；再依据硝酸铵的化学式计算其相对分子质量和氮元素的质量分数；最后用纯硝酸铵质量乘以氮元素质量分数，得到样品中氮元素的总质量。
【解析】
解：① 计算样品中纯硝酸铵的质量：
样品总质量为100g，杂质占20%，则纯硝酸铵的质量 = 100g × (1 - 20%) = 80g；
② 计算硝酸铵（NH₄NO₃）中氮元素的质量分数：
硝酸铵的相对分子质量 = 14×2 + 1×4 + 16×3 = 80，
氮元素的质量分数 = (14×2)/80 ×100% = 35%；
③ 计算样品中氮元素的质量：
氮元素质量 = 纯硝酸铵质量 × 氮元素质量分数 = 80g × 35% = 28g。
【答案】
C
【知识点】
化学式的计算、混合物中元素质量计算
【点评】
本题是化学计算的基础题型，核心考查化学式中元素质量分数的计算及混合物中元素质量的换算，只要掌握基本公式即可轻松解答，属于基础题。
【难度系数】
0.7
要计算样品中氮元素的质量，需分三步推导：首先根据杂质质量分数算出样品中纯硝酸铵的质量；再依据硝酸铵的化学式计算其相对分子质量和氮元素的质量分数；最后用纯硝酸铵质量乘以氮元素质量分数，得到样品中氮元素的总质量。
【解析】
解：① 计算样品中纯硝酸铵的质量：
样品总质量为100g，杂质占20%，则纯硝酸铵的质量 = 100g × (1 - 20%) = 80g；
② 计算硝酸铵（NH₄NO₃）中氮元素的质量分数：
硝酸铵的相对分子质量 = 14×2 + 1×4 + 16×3 = 80，
氮元素的质量分数 = (14×2)/80 ×100% = 35%；
③ 计算样品中氮元素的质量：
氮元素质量 = 纯硝酸铵质量 × 氮元素质量分数 = 80g × 35% = 28g。
【答案】
C
【知识点】
化学式的计算、混合物中元素质量计算
【点评】
本题是化学计算的基础题型，核心考查化学式中元素质量分数的计算及混合物中元素质量的换算，只要掌握基本公式即可轻松解答，属于基础题。
【难度系数】
0.7
3. 某硫酸铵样品，经化验测得样品中氮元素的质量分数为22.5%，已知该样品中只含一种杂质，则其中杂质不可能的是（
A.$\ce{NH_{4}Cl}$
B.$\ce{NH_{4}NO_{3}}$
C.$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$
D.$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$
D
）A.$\ce{NH_{4}Cl}$
B.$\ce{NH_{4}NO_{3}}$
C.$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$
D.$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$
答案
3.D
解析
【分析】首先计算纯硫酸铵中氮元素的质量分数，再与样品的氮元素质量对比，利用平均值原理判断杂质需满足的条件：样品氮含量高于纯硫酸铵，说明杂质的氮含量必须高于样品的氮含量，才能使混合后样品的氮含量达到22.5%；分别计算各选项杂质的氮含量，找出不符合条件的选项。
【解析】1. 计算纯硫酸铵$\ce{(NH_{4})_{2}SO_{4}}$中氮元素的质量分数：
纯$\ce{(NH_{4})_{2}SO_{4}}$的相对分子质量$=(14+4×1)×2 + 32 + 16×4=132$，氮元素总相对质量$=14×2=28$，故纯硫酸铵中氮的质量分数$=\frac{28}{132}≈21.21\%$。
2. 样品中氮元素质量分数为22.5%，高于纯硫酸铵的氮含量，因此杂质的氮元素质量分数必须高于22.5%，才能使混合后样品的氮含量达到22.5%。
3. 分别计算各选项杂质的氮含量：
A. $\ce{NH_{4}Cl}$：相对分子质量$=14+4×1+35.5=53.5$，氮含量$=\frac{14}{53.5}≈26.17\%＞22.5\%$，符合条件；
B. $\ce{NH_{4}NO_{3}}$：相对分子质量$=14×2+4×1+16×3=80$，氮含量$=\frac{28}{80}=35\%＞22.5\%$，符合条件；
C. $\ce{CO(NH_{2})_{2}}$：相对分子质量$=12+16+(14+2×1)×2=60$，氮含量$=\frac{28}{60}≈46.67\%＞22.5\%$，符合条件；
D. $\ce{NH_{4}HCO_{3}}$：相对分子质量$=14+5×1+12+16×3=79$，氮含量$=\frac{14}{79}≈17.72\%＜22.5\%$，不符合条件，故杂质不可能是D。
【答案】D
【知识点】化学式相关计算、混合物元素质量分数
【点评】本题核心是利用平均值原理判断杂质组成，需熟练掌握相对分子质量、元素质量分数的计算，通过对比纯物质与混合物的元素含量，快速筛选出不符合要求的杂质。
【难度系数】0.5
【解析】1. 计算纯硫酸铵$\ce{(NH_{4})_{2}SO_{4}}$中氮元素的质量分数：
纯$\ce{(NH_{4})_{2}SO_{4}}$的相对分子质量$=(14+4×1)×2 + 32 + 16×4=132$，氮元素总相对质量$=14×2=28$，故纯硫酸铵中氮的质量分数$=\frac{28}{132}≈21.21\%$。
2. 样品中氮元素质量分数为22.5%，高于纯硫酸铵的氮含量，因此杂质的氮元素质量分数必须高于22.5%，才能使混合后样品的氮含量达到22.5%。
3. 分别计算各选项杂质的氮含量：
A. $\ce{NH_{4}Cl}$：相对分子质量$=14+4×1+35.5=53.5$，氮含量$=\frac{14}{53.5}≈26.17\%＞22.5\%$，符合条件；
B. $\ce{NH_{4}NO_{3}}$：相对分子质量$=14×2+4×1+16×3=80$，氮含量$=\frac{28}{80}=35\%＞22.5\%$，符合条件；
C. $\ce{CO(NH_{2})_{2}}$：相对分子质量$=12+16+(14+2×1)×2=60$，氮含量$=\frac{28}{60}≈46.67\%＞22.5\%$，符合条件；
D. $\ce{NH_{4}HCO_{3}}$：相对分子质量$=14+5×1+12+16×3=79$，氮含量$=\frac{14}{79}≈17.72\%＜22.5\%$，不符合条件，故杂质不可能是D。
【答案】D
【知识点】化学式相关计算、混合物元素质量分数
【点评】本题核心是利用平均值原理判断杂质组成，需熟练掌握相对分子质量、元素质量分数的计算，通过对比纯物质与混合物的元素含量，快速筛选出不符合要求的杂质。
【难度系数】0.5
4. 合格奶粉中每100 g含蛋白质约为18 g，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%。现测定某品牌奶粉每100 g中含有氮元素的质量为2 g(已知氮元素全部来自蛋白质)，计算该奶粉中每100 g含蛋白质的质量并判断是否合格（
A.12.5 g；不合格
B.14.5 g；不合格
C.18.6 g；合格
D.19 g；合格
A
）A.12.5 g；不合格
B.14.5 g；不合格
C.18.6 g；合格
D.19 g；合格
答案
4.A
解析
【分析】
要判断该奶粉是否合格，需先根据氮元素质量和蛋白质中氮的质量分数，计算出该奶粉中蛋白质的实际质量，再与合格奶粉的蛋白质标准质量对比。核心公式为：蛋白质质量 = 氮元素质量 ÷ 蛋白质中氮元素的质量分数。
【解析】
1. 计算该奶粉每100g中蛋白质的质量：
已知每100g奶粉含氮元素2g，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%，代入公式得：
蛋白质质量 = 2g ÷ 16% = 12.5g。
2. 判断是否合格：
合格奶粉每100g含蛋白质约18g，该奶粉蛋白质质量12.5g ＜ 18g，因此不合格。
【答案】
A
【知识点】
元素质量分数计算；物质质量换算
【点评】
本题为初中化学基础计算题，考查利用元素质量分数进行物质质量的换算，解题思路清晰、步骤简单，重点检验学生对公式的掌握和基本计算能力，是常见的应用类题目。
【难度系数】
0.7
要判断该奶粉是否合格，需先根据氮元素质量和蛋白质中氮的质量分数，计算出该奶粉中蛋白质的实际质量，再与合格奶粉的蛋白质标准质量对比。核心公式为：蛋白质质量 = 氮元素质量 ÷ 蛋白质中氮元素的质量分数。
【解析】
1. 计算该奶粉每100g中蛋白质的质量：
已知每100g奶粉含氮元素2g，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%，代入公式得：
蛋白质质量 = 2g ÷ 16% = 12.5g。
2. 判断是否合格：
合格奶粉每100g含蛋白质约18g，该奶粉蛋白质质量12.5g ＜ 18g，因此不合格。
【答案】
A
【知识点】
元素质量分数计算；物质质量换算
【点评】
本题为初中化学基础计算题，考查利用元素质量分数进行物质质量的换算，解题思路清晰、步骤简单，重点检验学生对公式的掌握和基本计算能力，是常见的应用类题目。
【难度系数】
0.7
5. 赤铁矿的主要成分是氧化铁($\ce{Fe_{2}O_{3}}$),现有一种含氧化铁80%的赤铁矿石。请回答：
（1）氧化铁中铁元素和氧元素的质量比是
（2）160 t这种赤铁矿中含铁元素的质量是
（1）氧化铁中铁元素和氧元素的质量比是
7:3
。（2）160 t这种赤铁矿中含铁元素的质量是
89.6
t。答案
5.（1）7:3 （2）89.6
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握化学式相关的基本计算方法：1. 计算化合物中元素的质量比，需用各元素的相对原子质量乘以对应原子个数后作比，再化简；2. 计算混合物中某元素的质量，需先算出纯净化合物中该元素的质量分数，再结合混合物中化合物的质量分数，最后乘以混合物的总质量即可。
【解析】
（1）氧化铁（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）中铁元素和氧元素的质量比：
铁的相对原子质量为56，氧的相对原子质量为16，因此质量比 = (56×2) : (16×3) = 112 : 48 = 7 : 3；
（2）先计算氧化铁中铁元素的质量分数：
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的相对分子质量 = 56×2 + 16×3 = 160，
铁元素的质量分数 = $\frac{56×2}{160}×100\% = 70\%$；
160 t赤铁矿中氧化铁的质量 = 160 t × 80% = 128 t，
则含铁元素的质量 = 128 t × 70% = 89.6 t。
【答案】
5.（1）7:3 （2）89.6
【知识点】
化学式的计算、混合物中元素质量计算
【点评】
本题为初中化学基础计算题型，考查元素质量比、元素质量分数及混合物中元素质量的基本计算，步骤明确，难度较低，是化学计算的入门考点，需学生熟练掌握相对原子质量的应用及计算逻辑。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需掌握化学式相关的基本计算方法：1. 计算化合物中元素的质量比，需用各元素的相对原子质量乘以对应原子个数后作比，再化简；2. 计算混合物中某元素的质量，需先算出纯净化合物中该元素的质量分数，再结合混合物中化合物的质量分数，最后乘以混合物的总质量即可。
【解析】
（1）氧化铁（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）中铁元素和氧元素的质量比：
铁的相对原子质量为56，氧的相对原子质量为16，因此质量比 = (56×2) : (16×3) = 112 : 48 = 7 : 3；
（2）先计算氧化铁中铁元素的质量分数：
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的相对分子质量 = 56×2 + 16×3 = 160，
铁元素的质量分数 = $\frac{56×2}{160}×100\% = 70\%$；
160 t赤铁矿中氧化铁的质量 = 160 t × 80% = 128 t，
则含铁元素的质量 = 128 t × 70% = 89.6 t。
【答案】
5.（1）7:3 （2）89.6
【知识点】
化学式的计算、混合物中元素质量计算
【点评】
本题为初中化学基础计算题型，考查元素质量比、元素质量分数及混合物中元素质量的基本计算，步骤明确，难度较低，是化学计算的入门考点，需学生熟练掌握相对原子质量的应用及计算逻辑。
【难度系数】
0.3
6. 请根据标签内容完成下列计算：
（1）求某钙片的纯度，即钙片中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数。
（2）求$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数，钙片中钙元素的质量分数。
（3）若按说明书服药，每天能补充的钙元素为多少克？
（1）求某钙片的纯度，即钙片中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数。
（2）求$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数，钙片中钙元素的质量分数。
（3）若按说明书服药，每天能补充的钙元素为多少克？
答案
6.（1）50% （2）40% 20% （3）0.5 g
解析
【分析】
本题围绕钙片的成分进行相关计算，需明确各计算的核心公式：（1）纯度=（碳酸钙质量÷钙片总质量）×100%；（2）化合物中某元素质量分数=（该元素相对原子质量×原子个数÷化合物相对分子质量）×100%，混合物中元素质量分数=化合物纯度×化合物中该元素的质量分数；（3）每天补充钙元素质量=每天服用碳酸钙总质量×碳酸钙中钙元素的质量分数。解题时先从标签中提取每片钙片总质量、每片含碳酸钙质量、每日服用次数和每次片数，再代入公式分步计算即可。
【解析】
（1）钙片中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数（纯度）：
$ω(\ce{CaCO_{3}})=\frac{m(\ce{CaCO_{3}})}{m(\mathrm{钙片})}×100\%=\frac{0.625\ \mathrm{g}}{1.25\ \mathrm{g}}×100\%=50\%$。
（2）$\ce{CaCO_{3}}$的相对分子质量为$40 + 12 + 16×3 = 100$，则$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数：
$ω(\ce{Ca})=\frac{Ar(\ce{Ca})}{Mr(\ce{CaCO_{3}})}×100\%=\frac{40}{100}×100\%=40\%$；
钙片中钙元素的质量分数：
$ω'(\ce{Ca})=ω(\ce{CaCO_{3}})×ω(\ce{Ca})=50\%×40\%=20\%$。
（3）每天服用钙片的碳酸钙总质量：每次1片，每天2次，共2片，故$m_{\mathrm{总}}(\ce{CaCO_{3}})=2×0.625\ \mathrm{g}=1.25\ \mathrm{g}$；
每天补充钙元素的质量：
$m(\ce{Ca})=m_{\mathrm{总}}(\ce{CaCO_{3}})×ω(\ce{Ca})=1.25\ \mathrm{g}×40\%=0.5\ \mathrm{g}$。
【答案】
（1）50%；（2）40%、20%；（3）0.5 g
【知识点】
相对分子质量计算、元素质量分数计算、混合物质量分数计算
【点评】
本题是化学式相关计算的基础应用题，紧密结合生活实际，考查纯度、元素质量分数的核心计算，只要掌握基本公式即可顺利解答，属于化学计算中的基础题型。
【难度系数】
0.7
本题围绕钙片的成分进行相关计算，需明确各计算的核心公式：（1）纯度=（碳酸钙质量÷钙片总质量）×100%；（2）化合物中某元素质量分数=（该元素相对原子质量×原子个数÷化合物相对分子质量）×100%，混合物中元素质量分数=化合物纯度×化合物中该元素的质量分数；（3）每天补充钙元素质量=每天服用碳酸钙总质量×碳酸钙中钙元素的质量分数。解题时先从标签中提取每片钙片总质量、每片含碳酸钙质量、每日服用次数和每次片数，再代入公式分步计算即可。
【解析】
（1）钙片中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数（纯度）：
$ω(\ce{CaCO_{3}})=\frac{m(\ce{CaCO_{3}})}{m(\mathrm{钙片})}×100\%=\frac{0.625\ \mathrm{g}}{1.25\ \mathrm{g}}×100\%=50\%$。
（2）$\ce{CaCO_{3}}$的相对分子质量为$40 + 12 + 16×3 = 100$，则$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数：
$ω(\ce{Ca})=\frac{Ar(\ce{Ca})}{Mr(\ce{CaCO_{3}})}×100\%=\frac{40}{100}×100\%=40\%$；
钙片中钙元素的质量分数：
$ω'(\ce{Ca})=ω(\ce{CaCO_{3}})×ω(\ce{Ca})=50\%×40\%=20\%$。
（3）每天服用钙片的碳酸钙总质量：每次1片，每天2次，共2片，故$m_{\mathrm{总}}(\ce{CaCO_{3}})=2×0.625\ \mathrm{g}=1.25\ \mathrm{g}$；
每天补充钙元素的质量：
$m(\ce{Ca})=m_{\mathrm{总}}(\ce{CaCO_{3}})×ω(\ce{Ca})=1.25\ \mathrm{g}×40\%=0.5\ \mathrm{g}$。
【答案】
（1）50%；（2）40%、20%；（3）0.5 g
【知识点】
相对分子质量计算、元素质量分数计算、混合物质量分数计算
【点评】
本题是化学式相关计算的基础应用题，紧密结合生活实际，考查纯度、元素质量分数的核心计算，只要掌握基本公式即可顺利解答，属于化学计算中的基础题型。
【难度系数】
0.7
