问题 物质组成的定量认识
如何根据化学式计算物质的相对分子质量、物质组成元素的质量比及物质中某元素的质量分数?阅读教材中有关内容后填空。
1. 计算相对分子质量
相对分子质量是化学式中各原子的
2. 计算物质组成元素的质量比
化合物中各元素的质量比是
3. 计算物质中某元素的质量分数
某元素的质量分数为该元素的
如何根据化学式计算物质的相对分子质量、物质组成元素的质量比及物质中某元素的质量分数?阅读教材中有关内容后填空。
1. 计算相对分子质量
相对分子质量是化学式中各原子的
相对原子质量
的总和。2. 计算物质组成元素的质量比
化合物中各元素的质量比是
化合物中各元素原子的相对原子质量与相应原子个数的乘积
之比。3. 计算物质中某元素的质量分数
某元素的质量分数为该元素的
质量
与组成物质的元素总质量
之比。答案
1. 相对原子质量
2. 化合物中各元素原子的相对原子质量与相应原子个数的乘积
3. 质量、总质量
2. 化合物中各元素原子的相对原子质量与相应原子个数的乘积
3. 质量、总质量
解析
【分析】本题考查物质组成定量认识的基础概念,需回忆相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的定义,对应每个问题的核心概念进行填空:1. 相对分子质量的本质是原子相对原子质量的总和;2. 元素质量比需结合原子个数计算,是对应乘积的比值;3. 元素质量分数是该元素质量与物质总质量的比值。
【解析】1. 根据相对分子质量的定义,其为化学式中各原子相对原子质量的总和,故填相对原子质量;2. 化合物中各元素的质量比,计算时需考虑原子个数,即各元素原子的相对原子质量与相应原子个数的乘积之比,故填对应内容;3. 某元素的质量分数,定义为该元素的质量与组成物质的元素总质量(即物质总质量)之比,故填质量、总质量。
【答案】1. 相对原子质量;2. 化合物中各元素原子的相对原子质量与相应原子个数的乘积;3. 质量、总质量
【知识点】相对分子质量计算、元素质量比计算、元素质量分数计算
【点评】本题为基础概念识记题,考查化学式定量计算的核心定义,难度较低,只要掌握教材基础内容即可正确作答,适合巩固化学计算的入门知识。
【难度系数】0.8
【解析】1. 根据相对分子质量的定义,其为化学式中各原子相对原子质量的总和,故填相对原子质量;2. 化合物中各元素的质量比,计算时需考虑原子个数,即各元素原子的相对原子质量与相应原子个数的乘积之比,故填对应内容;3. 某元素的质量分数,定义为该元素的质量与组成物质的元素总质量(即物质总质量)之比,故填质量、总质量。
【答案】1. 相对原子质量;2. 化合物中各元素原子的相对原子质量与相应原子个数的乘积;3. 质量、总质量
【知识点】相对分子质量计算、元素质量比计算、元素质量分数计算
【点评】本题为基础概念识记题,考查化学式定量计算的核心定义,难度较低,只要掌握教材基础内容即可正确作答,适合巩固化学计算的入门知识。
【难度系数】0.8
要点 有关化学式的计算
【典型例题】磷酸奥司他韦颗粒能有效治疗甲型、乙型流感。磷酸奥司他韦的化学式可以写为$\ce{C_{16}H_{31}N_{2}PO_{8}}$。
(1)磷酸奥司他韦分子中各原子的个数比为$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}):N(\mathrm{N}):N(\mathrm{P})=$(填最简整数比)。
(2)氮元素的质量分数是(计算结果保留至0.01%)。
思路导引 (1)由化学式可知,磷酸奥司他韦分子中各原子的个数比为$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}):N(\mathrm{N}):N(\mathrm{P})=16:31:8:2:1$。(2)氮元素的质量分数$=\dfrac{2×14}{16×12+31×1+2×14+8×16+31}×100\%\approx6.83\%$。
答案 (1)$16:31:8:2:1$ (2)$6.83\%$
易错分析 (1)计算过程中应特别注意不要漏掉化学式中元素符号右下角的数字。
(2)求各元素的质量比时,如果是两种或更多种元素,一定要注意质量比中元素的排列顺序和数据的排列顺序要前后对应。
(3)计算某元素的质量分数时不要忘记乘100%。
【典型例题】磷酸奥司他韦颗粒能有效治疗甲型、乙型流感。磷酸奥司他韦的化学式可以写为$\ce{C_{16}H_{31}N_{2}PO_{8}}$。
(1)磷酸奥司他韦分子中各原子的个数比为$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}):N(\mathrm{N}):N(\mathrm{P})=$(填最简整数比)。
(2)氮元素的质量分数是(计算结果保留至0.01%)。
思路导引 (1)由化学式可知,磷酸奥司他韦分子中各原子的个数比为$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}):N(\mathrm{N}):N(\mathrm{P})=16:31:8:2:1$。(2)氮元素的质量分数$=\dfrac{2×14}{16×12+31×1+2×14+8×16+31}×100\%\approx6.83\%$。
答案 (1)$16:31:8:2:1$ (2)$6.83\%$
易错分析 (1)计算过程中应特别注意不要漏掉化学式中元素符号右下角的数字。
(2)求各元素的质量比时,如果是两种或更多种元素,一定要注意质量比中元素的排列顺序和数据的排列顺序要前后对应。
(3)计算某元素的质量分数时不要忘记乘100%。
答案
(1) $\boldsymbol{16:31:8:2:1}$ (2) $\boldsymbol{6.83\%}$
解析
【分析】这道题是化学式的基础计算题型,分为两小问。第(1)问求原子个数比,直接根据化学式中各元素符号右下角的数字确定对应原子的个数,排序后化为最简整数比即可,注意无数字标注的元素原子个数为1。第(2)问求氮元素质量分数,需运用公式:某元素质量分数=(该元素总相对原子质量÷化合物相对分子质量)×100%,先计算相对分子质量,再代入公式计算,最后按要求保留小数位数。
【解析】
(1) 由磷酸奥司他韦的化学式$\ce{C_{16}H_{31}N_{2}PO_{8}}$可知,碳、氢、氮、磷、氧的原子个数分别为16、31、2、1、8,因此原子个数比$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}):N(\mathrm{N}):N(\mathrm{P})=16:31:8:2:1$,该比例为最简整数比。
(2) 先计算磷酸奥司他韦的相对分子质量:
$M = 16×12 + 31×1 + 2×14 + 31×1 + 8×16 = 192 + 31 + 28 + 31 + 128 = 410$
氮元素总相对质量为$2×14=28$,则氮元素的质量分数为:
$ω(\mathrm{N})=\dfrac{28}{410}×100\%≈6.83\%$
【答案】(1)$16:31:8:2:1$ (2)$6.83\%$
【知识点】原子个数比计算,元素质量分数计算,相对分子质量计算
【点评】本题是化学式计算的基础题,紧扣化学式的核心意义,考察学生对原子个数、相对分子质量、元素质量分数等基础概念的掌握,解题时需注意准确提取化学式中的原子数目,计算时不要遗漏元素的原子个数,质量分数计算需乘以100%,适合巩固化学基础。
【难度系数】0.8
【解析】
(1) 由磷酸奥司他韦的化学式$\ce{C_{16}H_{31}N_{2}PO_{8}}$可知,碳、氢、氮、磷、氧的原子个数分别为16、31、2、1、8,因此原子个数比$N(\mathrm{C}):N(\mathrm{H}):N(\mathrm{O}):N(\mathrm{N}):N(\mathrm{P})=16:31:8:2:1$,该比例为最简整数比。
(2) 先计算磷酸奥司他韦的相对分子质量:
$M = 16×12 + 31×1 + 2×14 + 31×1 + 8×16 = 192 + 31 + 28 + 31 + 128 = 410$
氮元素总相对质量为$2×14=28$,则氮元素的质量分数为:
$ω(\mathrm{N})=\dfrac{28}{410}×100\%≈6.83\%$
【答案】(1)$16:31:8:2:1$ (2)$6.83\%$
【知识点】原子个数比计算,元素质量分数计算,相对分子质量计算
【点评】本题是化学式计算的基础题,紧扣化学式的核心意义,考察学生对原子个数、相对分子质量、元素质量分数等基础概念的掌握,解题时需注意准确提取化学式中的原子数目,计算时不要遗漏元素的原子个数,质量分数计算需乘以100%,适合巩固化学基础。
【难度系数】0.8
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