混合物中某元素质量分数的求解方法归纳68731

别妄想泡我
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2021年02月12日 00:53
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-

2021年2月12日发(作者:金地毯)


.


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

< p>
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

< p>
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

< p>
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

< p>
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

< p>
%-


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

< p>
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

< p>
)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

< p>
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


%

< p>


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

< p>
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



【

< p>
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


-


-


-


-


-


-


-


-