混合物中某元素质量分数的求解方法归纳68731
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混合物中某元素质量分数的求解方法归纳
河北省宣化县第一中学
栾春武
混合物中某元素质量分数的求解在历年的高考或竞赛中频频出现，命题者为了考查
考生分析问题和解决问题的能力，常常将一些重要的信息隐含在题目当中，导致考生不
能领会题意，从而造成解题错误或冗繁，甚至认为题目的条件不足而束手无策。现就将
混合物中常见的几种隐含信息题做一分析。供同学们复习时参考：
一、个数比相同法
【例题
1
】
（
2009
年全国高考卷）现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物，若其中氧
的质量分
数为
a
，则碳的质量分数是
(
)
。
A.
1/7(1
－
a)
B. 3/4a
C.
6/7(1
－
a)
D.
12/13(1
－
a)
解析：
乙酸的化学式为
C
2
H
4
O
2
，而单烯烃的通式为
C
n
H
2n
，从化学式可以发现两
者中，
C
与
H
之间的数目比为
1:2
，质量比为
6
:1
，碳氢的质量分数总共为
1
－
a
，知碳占
6/7(1
－
a)
。
答案：
C
【
例题
2
】
由
N
a
2
S
、
Na
2
SO
3
、<
/p>
Na
2
SO
4<
/p>
三种物质组成的混合物中，已知
S
元素的
质量
分数为
25.6
％，则
O
元素的质量分数为
(
)
。
A
．
36.8
％
B
．
37.6
％
C
．<
/p>
51.2
％
D
．无法确定
解析：
观察这三种物质的化学式不难发现，不管这三种物质按什么样的比例混合，
其
Na :
S
（原子个数比）＝
2 :
1
是个定值，那么
Na :
S
（质量比）＝
23 : 16
也是个定值，
因为
ω(S)＝
25.6
％，所以
ω(Na)＝
23/16×25.6％＝
36.8
％，故
ω(O)
＝
1
－ω(S)－ω(Na)
＝
1
－
25.6
％－<
/p>
36.8
％＝
37.6
< br>％
答案：
B
【
例题
3
】
在苯和苯酚组成的混合物中，
碳元素的质量分数为
90
％，则混合物中氧
元素的质量分数为
(
)
。
A
．
2.5
％
B
．
5
％
C
．
6.5
％
D
．
7.5
％
解析：
苯
、苯酚的分子式分别为：
C
6
H
6
、
C
6
H
6
O
，观察分析知不论
C
6
H
6
和
C
6
H
6
O
按何种物质的量比混合，碳元素和氢元素的
质量比都是
12 : 1
，因此有：
H
％＝
1/12C
％＝
90/12
％＝
7.5
％
O
％＝
1<
/p>
－
90
％－
7.
5
％＝
2.5
％
答案：
A
精品
.
【
例题
4
】
由
F
aSO
4
和
Fa
2
(SO
4
)
3
两种物质组成的混合物中，已知
S
元素的质量分数
为
a
％，则
Fa
元素的质量分数为
(
)
。
A
．
1
－
a
％
B
．
2a
％
< br>C
．
1
－
3a
％
D
．无法确定
解析：
由化学式分析知：
S :
O
（原子个数比）＝
1 :
4
，则
S :
O
（质量比）＝
1 :
2
，
因为
ω(S)
＝
a
％，则
ω(O)
＝
2a
％，故
ω(Fa)
＝
1
－ω
(S)
－ω(O)
＝
1
－
a
％－
2a
％
＝
1
－
3a
％
答案：
C
【
例题
5
】
由
M
gSO
4
、
Fa
2
(SO
4
)
3
、
K
2
SO
4
三种物质组成的混合物中，
测得
其中
S
元素
的质量分数为
a
％，则混合物中金属元素的质量分数为
(
)
。
A
．
1/3(100
－
a)
％
B
．
1/3(100
－
3a)
％
C
．
2/3(100
－
a)
％
D
．
(100
－
3a)
％
解析：
观察这三种物质的化学式不难发现，不管这三
种物质按什么样的比例混合，
硫原子与氧原子的个数比总是
1
: 4
，即
S :
O
（原子个数比）＝
1 :
4
，则
S :
O
（质量比）
＝
1 : 2
，因为
ω(S)
＝
a
％，则
ω(O)
＝
2a
％，
所以混合物中金属元素（
Mg
、
Fa<
/p>
、
K
）
的质量分
数为：
1
－
a
％－
2a
％
＝
1
－
3a
％
＝
(100
－
3a)
％
答案：
D
二、最简式相同法
【例题
6
】
将
20 g C
2
H
2
气体通入<
/p>
40 g
混合液中，其
H
元素的质量分数为
(
)
。
和
60 g
< br>的
A
．
7.7
< br>％
B
．
15.4
％
C
．
20
％<
/p>
D
．无法确定
解析：
从
C
2
H
2
、
（
C
6
H
6
）
、和
（
C<
/p>
8
H
8
）
的化学式可知：
这三种物质的最简式相同，都是
CH
，我们知道，最简式相同的物质，无论其以何种比
例混合
，其混合物中
C
、
H
< br>元素的质量比为定值，即
C
、
H
元素的质量分数为定值。则
有：
ω(H)
＝
m(H)/m(CH)×100％
＝
1/(12+1)×100％
＝
7.7
％
答案：
A
【
例题
7
】
把
a
L
甲醛气体溶于
b g
乙酸中，再加入
c mol
果糖，形
成混合物
W
，
另把
d mL
甲酸甲酯与
E g
葡
萄糖均匀混合，形成混合物
M
，取
x
g
的
W
和
Y
mL
的
M
相混合得
< br>Q
，则
Q
中碳（
C
）的质量分数为
(
)
。
A
．
20
％
B
．
30
％<
/p>
C
．
40
％
D
．无法确定
解析：
本题给出了多组数据，究其本质，可以发现题中涉及甲醛（
CH
2
O
）、乙酸
（
C
2
H
4
O
2
）、果糖（
C
6
H
12
< br>O
6
）、甲酸甲酯（
C
2
H
4
O
2
）葡萄糖（
C
6
H
12
O
6
）等五种物质，
其中乙酸和甲酸甲酯，葡萄糖和果糖分别是同分异构体，实
际上这些物质的分子式只有
精品
.
三种，即分别为
精品
.
C
H
2
O
、
C<
/p>
2
H
4
O
2
、
C
6
H
12
O
6
，其最简式都为
CH
2
O<
/p>
，因此这五种物质无论以何种比例
混合，其质量分数为一定值。故
：
ω(C)
＝
m(C)/m(CH
2
O)×100％
＝12/12+2+16)×100％
＝
40
％
答案：
C
三、相对分子质量相同法
【例题
8
】
甲苯
(C
7
H
8
)
和甘油（
C
3
H
8
O
3
）组成的混合
物中，若
C
元素的质量分数为
60
％，则
H
元素的质量分数为
(
)
。
A
．
50
％
B
．
7.4
％
C
．
8.7
％
D
．无法计算
解析：
从甲苯
(C
7
H
8
)
和甘油（
C
3
H
8
O
3
）
的化学式中知：每个分子中均含有
8
个氢原
子，且两者相对分子质量均为
92
，故：ω(H)
＝
8/92×100％
＝
8.7
％
答案：
C
【
例题
9
】
已知：
(NH
4
)
2
SO
4
和
(NH
4
)
2
HPO
4
的混合物中，
N
元素的质量分数
为
21.2
％，
则
O
元素的质量分数为
(
)
。
A
．
42.4
％
B
．
48.5
％
C
．
81
％
D
．无法计算
解析：
从
(NH
4
< br>)
2
SO
4
和
(NH
4
)
2
HPO
4
的化学式中知：每个分
子中均含有
2
个氮原子，
且二者的相对
分子质量均为
132
，故：ω(O)
＝4×16/132×100％
＝
48.5
％
答案：
B
【
例题
10
】
有一含
NaHS
、
MgS
和
MgSO
4
三种物质的混合物，
若其中
ω(S)为
41.4
％，<
/p>
则
ω(O)为
(
)
。
A
．
27.55
％
B
．
82.8
％
C
．
31.05
％
D
．无法计算
解析：
从题中可知：在
NaHS
中，每个
S
结合一
个
H
和一个
Na
，式量为
24
，与
Mg
的相对原子质量相同，都是
24
，故可把
NaH
看作
Mg
，则
ω(Mg)
＝
24/32×41.4％
＝
31.05
％
,
故：ω(O)
＝
1
－ω<
/p>
(S)
－ω(Mg)
＝
27.55
％
.
答案：
A
四、部分化学式相同法
【
例题
11
】某甲醛（
HC
HO
）溶液中氢元素的质量分数为
10
％，则碳元素的质量分
数是多少？
解
析：
分析甲醛的化学式
HCHO
，发现
其中
H
、
O
原
子个数比为
2 : 1
，与构成水分
子
（
H
2
O
）中
H
、
O
原子个
数比相同，于是可将甲醛的化学式写成
C(H
2
O)
，由此可虚拟
出
HCHO
和
H
2
O
构成的溶液的化学式为
C
m
(H
2
O)
n
。
因为
ω(H)＝
10
％，则
ω(H
2<
/p>
O)
＝
ω(H)×18/2
＝
90
％，
故
ω(C)
＝
ω(C)
m
＝
1
－ω(H
2
O)
＝
1
－
90
％
＝
10
％。
答
案：
碳元素的质量分数是
10
％。
【
例题
12
】乙炔、苯和乙醛的混合物，其中
C
元素的
质量分数为
72
％，则
O
元素
精品