与化学式有关的八种计算

与化学式有关的八种计算

一、计算元素种类、原子个数

例１ＮＨ４ＮＯ３中共有＿＿＿＿种元素，＿＿＿＿＿个原子。

解析：化学式中重复出现的Ｎ只算一种，共三种，原子总数：２个氮原子＋４个氢原子＋３个氧原子＝９例２蔗糖在充足的氧气中燃烧，生成二氧化碳和水，则蔗糖中一定有＿＿＿＿＿元素，可能有＿＿＿＿＿元素。将蔗糖隔绝空加热生成碳和水，则蔗糖中含有的元素是＿＿＿＿＿。

解析：生成物中有ＣＯ２和Ｈ２Ｏ，共Ｃ、Ｈ、Ｏ三种元素，反应物也应有这三种，若氧元素全部由氧气提供，则蔗糖中有Ｃ、Ｈ元素，反之则蔗糖中Ｃ、Ｈ、Ｏ三种都有，可得蔗糖有一定有Ｃ、Ｈ、Ｏ三种元素都有。

二、计算相对质量

１、计算相对分子质量

例１（ＨＮ４）２ＳＯ４的相对分子质量＝＿＿，ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ的相对分子质量＝＿＿＿。

解析：（ＨＮ４）２ＳＯ４的相对分子质量＝（１４＋１×４）×２＋３２＋１６×４＝１３２

ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ的相对分子质量＝６３．５＋３２＋１６×４＋５（１×２＋１６）＝２４９．５元素符号之间用“＋”，元素符号与数字间用“×”，括号保留，括号前后的数字用“×”，结晶水合物中间的“·”变为“＋”，不要与数学上的乘号“·”混淆。

２、计算相对原子质量

例１ｍｇ化学式为ＲＯ的氧化物中含有ｎｇＲ，则Ｒ的相对原子质量为＿＿＿＿。

解析：Ｏ的质量＝（ｍ－ｎ）ｇ，Ｏ的相对原了质量为１６

则Ｏ的相对原子质量的标准“１”＝ｍ－ｎ１６，Ｒ的相对原子质量＝ｎｍ－ｎ１６＝１６ｎｍ－ｎ例２某物质化学式为Ｈ２ＲＯ４，相对分子质量为９８，则Ｒ的相对原子质量为＿＿＿＿＿，该元素１个原子中有１６个中子，该元素的符号为＿＿＿＿＿．

解析：根据相对分子质量的计算

１×２＋Ｒ的相对原子质量＋１６×４＝９８，Ｒ的相对原子质量＝３２

又因质子数＋中子数＝相对原子质量，则Ｒ的质子数＝３２－１６＝１６，Ｒ为Ｓ。

三、原子个数之比

例１Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３中铜、氧、氢、碳原子个数之比为＿＿＿＿＿。

解析：２∶５∶２∶１

例２由Ａ、Ｂ两元素组成的化合物，Ａ与Ｂ的质量比为１∶１６，相对原子质量之比为１∶３２，则Ａ与Ｂ组成原子个数之比为＿＿＿＿＿。

解：各元素的原子个数之比＝各元素的质量之比各元素的相对原子质量比

Ａ与Ｂ的原子个数之比＝１∶１６１∶３２＝２∶１

四、计算某元素的质量分数

（１）纯物质某元素的质量分数＝某元素的相对原子质量×化学式中该元素的原子个数化学式中相对分子质量×１００％

例１求（ＮＨ４）２ＳＯ４中氮元素的质量分数

解：Ｎ％＝２Ｎ（ＮＨ４）２ＳＯ４×１００％

＝２×１４（１４＋１×４）×２＋３２＋１６×４×１００％≈２１．２％

（２）不纯物质中某元素的质量分数＝纯物质的质量分数×纯度

例２求含Ｆｅ２Ｏ３６０％的铁矿石中铁的质量分数

解：Ｆｅ％＝２ＦｅＦｅ２Ｏ３×１００％×６０％

＝２×５６５６×２＋１６×３×１００％×６０％＝４２％

五、计算质量

（１）已知物质质量，求元素质量

某元素的质量＝物质的质量×某元素的质量分数

例１５０ｔ氧化铁中含铁多少吨？

解析：铁的质量＝５０ｔ×２×５６５６×２＋１６×３×１００％＝３５ｔ

例２５０ｔ含杂质１０％的氧化铁中含铁多少？

解析铁的质量＝５０ｔ×（１－１０％）×２×５６５６×２＋１６×３＝３１．５ｔ

（２）已知某元素的质量，求物质质量

物质质量＝某元素的质量×某元素的质量分数

例：多少克硝酸铵（ＮＨ４ＮＯ３）和２６４ｇ硫酸铵（ＮＨ４）２ＳＯ４所含氮质量相等。

解析：２６４ｋｇ（ＮＨ４）２ＳＯ４中氮的质量＝２６４ｋｇ×２×１４（１４＋１×４）×２＋３２＋１６×４×１００％＝２６４ｋｇ×２１．２％＝５６ｋｇ

ＮＨ４ＮＯ３中Ｎ％＝２×１４８０×１００％＝３５％

ＮＨ４ＮＯ３的质量＝５６ｋｇ３５ｋｇ＝１６０ｋｇ

六、计算化合物中某元素的化合价

例１已知Ａ的氧化物的化学式为ＡｘＯｙ，则Ａ的化合价为＿＿＿＿＿。

解：根据化合物中正、负化合价代数和为零的原则

设Ａ的化合价为ｍ，则得到：ｍｘ＋（－２）ｙ＝０

ｍｘ＝＋２ｙ

例２标出下列物质中元素的化合价，并按从小到大顺序排列：

①ＨＣｌ②ＨＣｌＯ③ＨＣｌＯ３④ＨＣｌＯ４⑤Ｃｌ２－１＋１＋５＋７０

解：①ＨＣｌ②ＨＣｌＯ③ＨＣｌＯ３④ＨＣｌＯ４⑤Ｃｌ２从小到大排列为：①⑤②③④

七、化合物中粒子个数

例Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ５中氧的质量相等，求３种物质中的氮原子个数之比及三种物质的分了个数比？

解：氧元素质量相等，因每个氧原子质量相等，则氧原子个数必然相等。

１０Ｎ２Ｏ∽５ＮＯ２∽２Ｎ２Ｏ５，则氮原子个数之比：２０∶５∶４，分子个数之比：１０∶５∶２

八、计算质量之比

例１在ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４三种化合物中，与等量的铁元素结合的氧元素的质量比为（）Ａ、６∶９∶８Ｂ、１２∶９∶８Ｃ、２∶３∶６Ｄ、１∶３∶４

解：由铁元素质量相等可知化合物中铁原子个数相等，６ＦｅＯ∽３Ｆｅ２Ｏ３∽２Ｆｅ３Ｏ４则氧原子个数之比为６∶９∶８。选Ａ

例２要使三氧化二铁（Ｆｅ２Ｏ３）和四氧化三铁（Ｆｅ３Ｏ４）含有相同质量的铁元素，则三氧化二铁和

四氧化三铁的质量之比是多少？

解：铁元素质量相等，则铁原子个数相等３Ｆｅ２Ｏ３∽２Ｆｅ３Ｏ４

物质质量之比等于相对分子质量之比，即３Ｆｅ２Ｏ３∶２Ｆｅ３Ｏ４

＝３（５６×２＋１６×３）∶２（５６×３＋１６×４）＝４８０∶４６４＝３０∶２９

有关化学式计算的几种典型例题

类型1、已知物质中各元素的质量比和相对原子质量之比，求化学式。

【例1】已知由A、B两元素组成的化合物中，A、B两元素的质量比为7﹕3，A、B两元素的相对原子质量之比为7﹕2，求该化合物的化学式。

【剖析】此类题的解题思路一般为：先设出此化合物的化学式，然后利用物质中两元素的质量比和相对原子质量之比的计算关系式，求出原子个数比，写出化学式。(注意：由于A、B 的位置不固定，可有两种形式)

解：设此化合物的化学式为AxBy，A的相对原子质量为A，B的相对原子质量为B。

由题意可知：可求得：x﹕y=2﹕3 ∴该化合物化学式为A2B3或B2A3。

类型2、根据相对分子质量和各元素的质量分数，求化学式。

【例2】已知某有机物的相对分子质量为46，其中C、H、O的质量分数分别为52.2％、13.0％、34.8％，求此有机物的化学式。

【剖析】此类习题首先观察C、H、O三者的含量加在一起为100％，确定物质中只含有C、H、O三种元素，再根据分子质量和各元素的含量，求出化学式中各元素的原子个数，写出化学式。

解：C原子个数＝，H原子个数＝，O原子个数＝∴此有机物的化学式为C2H6O 。

类型3、巧解：已知混合物中各成分化学式及某元素的质量分数，求另一种元素的质量分数。

【例3】已知FeSO4和Fe2(SO4)3两种物质的混合物中，硫元素的质量分数为a％，求混合物中铁元素的质量分数。

【剖析】解决此类习题要求学生有敏锐的观察力，因为直接求难以求出。仔细观察两种物质的化学式，不难看出两种物质化学式中硫原子和氧原子的个数比都为1﹕4，所以混合物中两种元素的质量比为32﹕16×4＝1﹕2 ，即氧元素的质量为硫元素的2倍，由硫元素的质量分数，可求出氧元素的质量分数，剩余的则是铁元素的质量分数。

解：由两种物质的化学式可知：物质中氧元素的质量是硫元素的2倍，所以氧元素的质量分数为2a% 。

则铁元素的质量分数为1－a%－2a%＝1－3a% 。

【注意：此类题还有可能再延伸。例如：(NH4)2S、(NH4)2SO4、(NH4)2HPO4三种物质的混合物中，已知氮元素的质量分数为28％，求混合物中氧元素的质量分数。此题根据H、P、S 三元素的相对原子质量关系：1＋31＝32，可把(NH4)2HPO4看成(NH4)2SO4，再根据上题方法来求，最终答案为32％。】