耿昌福
化学式的计算常与生活、社会实践相结合,通过创设情境的形式考查同学们综合运用知识的能力,是中考化学中的重点与热点问题。下面就相关考查题型分析如下,供同学们参考。
类型题1:计算相对分子质量
(1)相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量(符号为Mr)。
(2)计算公式(以化合物AmBn为例,下同):
AmBn的相对分子质量 = A的相对原子质量 × m + B的相对原子质量 × n。
例:CO2的相对分子质量 = 12 × 1 + 16 × 2 = 44。
类型题2:计算物质中组成元素的质量比
(1)化合物中各元素的质量比等于各原子的相对原子质量与个数的乘积之比。
(2)计算公式:
AmBn中A、B元素的质量比 = (A的相对原子质量 × m)∶(B的相对原子质量 × n)。
例:CO2中碳元素和氧元素的质量比 = (12 × 1)∶(16 × 2) = 3∶8。
类型题3:计算化合物中某元素的质量分数
(1)化合物中某元素的质量分数,就是某元素原子的相对原子质量与个数的乘积和该化合物的相对分子质量之比。
(2)计算公式:化合物中某元素的质量分数 = (该元素原子的相对原子质量× 个数)/该物质的相对分子质量 × 100%,即:AmBn中A元素的质量分数 =(A的相对原子质量 × m)/(A的相对原子质量 × m + B的相对原子质量 × n) × 100%。
例:CO2中碳元素的质量分数 = (12×1)/(12×1+16×2) × 100% ≈ 27.3%。
例1 (2022·广东·广州,改编)酚酞(C20H14O4)是常见的酸碱指示剂,下列关于酚酞的说法正确的是( )。
A. 属于氧化物
B. 相对分子质量为(12 × 20 + 1 × 14 + 16 × 4)g
C. C、H、O三种元素的质量比为(12 × 20)∶(1 × 14)∶(16 × 4)
D. 碳元素的质量分数为20/(20+14+4 )× 100%
解析:由酚酞化学式C20H14O4,可知酚酞含有碳、氢、氧三種元素,属于化合物,但不是氧化物;相对分子质量的单位是“1”,通常省略不写;酚酞中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12 × 20)∶(1 × 14)∶(16 × 4)= 120 ∶ 7 ∶ 32;酚酞中碳元素的质量分数应为(12×20)/(12×20+1×14+16×4)×100%。答案:C。
类型题4: 已知化合物的质量求某元素的质量
(1)化合物中某元素的质量等于该化合物的质量与某元素的质量分数的乘积。
(2)计算公式:A元素的质量 = AmBn的质量 × AmBn中A元素的质量分数。
例:44 g CO2中碳元素的质量 = 44 g × (12×1)/(12×1+16×2)× 100% = 12 g。
例2 (2022·湖南·湘潭)中国空间站“天宫课堂”完成泡腾片趣味实验,泡腾片放入水中产生大量的气泡,气泡不会从太空水球中冒出。泡腾片中含有柠檬酸(化学式为C6H8O7)。
(1)柠檬酸由 种元素组成,其中碳元素和氢元素的质量比是 (填最简整数比)。
(2)9.6 g柠檬酸中含有 g氧元素。
解析:由柠檬酸化学式C6H8O7可知,含有碳、氢、氧三种元素;碳元素和氢元素的质量比(6 × 12)∶(8 × 1)= 9 ∶1;9.6 g柠檬酸中氧元素的质量 = 9.6 g × (16 × 7)/(12×6+1×8+16×7) × 100% = 5.6 g。答案:(1)三(或3);9 : 1;(2)5.6。
类型题5:已知某元素的质量求化合物的质量
(1)化合物的质量等于某元素的质量除以化合物中该元素的质量分数。
(2)计算公式:AmBn的质量 = A元素的质量 ÷ AmBn中A元素的质量分数。
例3 (2021·辽宁·本溪)医用口罩是抗击新冠肺炎的“必备武器”,在生产过程中采用环氧乙烷(C2H4O)灭菌消毒,请计算下列问题。
(1)环氧乙烷中碳元素和氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2) g环氧乙烷中含有12 g碳元素。
解析:(1)环氧乙烷中碳元素和氢元素的质量比 = (12 × 2)∶(1 × 4) = 6 ∶1;(2)含有12 g碳元素的环氧乙烷(C2H4O)的质量 = 12 g ÷ (12×2)/[(12×2+1×4+16×1)×100%]= 22 g。答案:(1)6 ∶ 1;(2)22。
(工作单位:江苏省镇江市丹徒区世业实验学校)