中考化學(xué)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量

中考化學(xué)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量

　　中考混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算和化學(xué)式計(jì)算是初中化學(xué)計(jì)算中的重難點(diǎn)。如果我們轉(zhuǎn)換思維角度，采用不同的假設(shè)策略，常常能化繁為簡，巧妙解題。小編在這里整理了相關(guān)資料，希望能幫助到您。

　　8種方法搞定中考化學(xué)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算題

　　一、極端假設(shè)

　　極端假設(shè)就是將混合物的組成假設(shè)為多種極端情況，并針對(duì)各種極端情況進(jìn)行計(jì)算分析，從而得出正確的判斷。

　　例1 一定量的木炭在盛有氮?dú)夂脱鯕饣旌蠚怏w的密閉容器中充分燃燒后生成CO和CO2，且測(cè)得反應(yīng)后所得CO、CO2、N2的混合氣體中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%，則其中氮?dú)獾馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)可能為()

　　A.10% B.30% C.50% D.70%

　　解析：

　　本題采用極端假設(shè)法較易求解，把原混合氣體分兩種情況進(jìn)行極端假設(shè)。

　　(1)假設(shè)混合氣體只含N2和CO。設(shè)混合氣體中CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,則12/28=24%/x

　　x=56%,則混合氣體中N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：1—56%=44%

　　(2)假設(shè)混合氣體只含N2和CO2。設(shè)混合氣體中CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y,則12/44=24%/y

　　y=88%,則混合氣體中N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：1—88%=12%

　　由于混合氣體實(shí)際上由CO、CO2、N2三種氣體組成，因此混合氣體中N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)在12%～44%之間，故符合題意的選項(xiàng)是B。

　　二、中值假設(shè)

　　中值假設(shè)就是把混合物中某純凈物的量值假設(shè)為中間值，以中間值為參照，進(jìn)行分析、推理，從而巧妙解題。

　　例2 僅含氧化鐵(Fe2O3)和氧化亞鐵(FeO)的混合物中，鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.1%，則混合物中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )

　　A.30% B.40% C.50% D.60%

　　解析：

　　此題用常規(guī)法計(jì)算較為復(fù)雜。由化學(xué)式計(jì)算可知：氧化鐵中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.0%，氧化亞鐵中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為約為77.8%。

　　假設(shè)它們?cè)诨旌衔镏械馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)各為50%，則混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為：(70.0%+77.8%)/2 = 73.9%。

　　題給混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.1%<73.9%，而氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于氧化亞鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，因此混合物中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)大于50%，顯然只有選項(xiàng)D符合題意。

　　三、等效假設(shè)

　　等效假設(shè)就是在不改變純凈物相對(duì)分子質(zhì)量的前提下，通過變換化學(xué)式，把復(fù)雜混合物的組成假設(shè)為若干個(gè)簡單、理想的組成，使復(fù)雜問題簡單化，從而迅速解題。

　　例3 已知在NaHS、NaHSO3和MgSO4組成的混合物中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，則混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

　　解析：

　　解此類題用常規(guī)方法顯然不行，必須巧解，把五種元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算轉(zhuǎn)化為只含三種元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算。

　　由于Na和H的相對(duì)原子質(zhì)量之和等于Mg的相對(duì)原子質(zhì)量，所以可以將“NaH”視為與“Mg”等效的整體，據(jù)此，我們就可以將原混合物假設(shè)為由MgS、MgSO3和MgSO4三種化合物組成。

　　通過對(duì)混合物中各成分的化學(xué)式觀察可以看出，無論三種純凈物以何種質(zhì)量比混合，混合物中Mg、S的原子個(gè)數(shù)比固定為1：1，混合物中Mg、S元素的質(zhì)量比固定為24：32，因?yàn)榛旌衔镏辛蛟氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，則混合物中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：(24/32)a%=3a%/4，所以混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1—a%—3a%/4=1-1.75a%。

　　四、賦值假設(shè)

　　賦值假設(shè)就是在有關(guān)化學(xué)式的無數(shù)據(jù)計(jì)算、以比值形式作已知條件或求比值的問題中，賦予某些特定對(duì)象具體的量值，化抽象為具體，以使問題順利解決。

　　例4 青少年應(yīng)“珍愛生命，遠(yuǎn)離毒品”。海洛因是一種常用的毒品，其元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：C：68.29%H：6.23%O：21.68%,其余為氮。若已知其相對(duì)分子質(zhì)量不超過400，則一個(gè)海洛因分子中氮原子個(gè)數(shù)為( )

　　A.4 B.3 C.2 D.1

　　解析：

　　本題單純從元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的角度出發(fā)，卻很難找到一條明確的答題思路。

　　依題意可知：海洛因中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：1-68.29%-6.23%-21.68%=3.8%，比海洛因中其它元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都小，且氮原子的相對(duì)原子質(zhì)量又較大，因此我們不妨假設(shè)一個(gè)海洛因分子中氮原子的個(gè)數(shù)為1，可計(jì)算海洛因的相對(duì)分子質(zhì)量為：14/3.8%=368<400，恰好符合題意，故一個(gè)海洛因分子中氮原子的個(gè)數(shù)為1，此題的答案應(yīng)選D.

　　五、巧用定比

　　例5 FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物，其中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是31%，則混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( )

　　解析：

　　FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中由鐵、硫、氧三種元素組成，其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%，那只能求得硫與氧元素的質(zhì)量之和為69%。

　　我們仔細(xì)分析FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物，發(fā)現(xiàn)不管是FeSO4還是Fe2(SO4)3，硫元素的質(zhì)量與氧元素的質(zhì)量有固定的比值，為32比64，即1比2，又硫與氧元素的質(zhì)量之和為69%，則氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%。

　　例6 Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物，其中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是25.6%，則混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( )

　　解析：

　　Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物中也有三種元素，如果想用例5的方法去尋找三種元素質(zhì)量之間的比例關(guān)系，則毫無辦法。

　　但是我們發(fā)現(xiàn)，我們可以把Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物分為二種“成分”，一種是Na2S，另一種是O元素，很明顯，在第一種“成分”Na2S中，鈉元素與硫元素有固定的質(zhì)量比，即46比32，而硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是25.6%，則鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8%，則氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-36.8%-25.6%=37.6%。

　　例7 在混合物CO、HCOOH和C2H2O3中，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )

　　解析：

　　本例題的解題方法與例6非常類似，在我們找不到C、H、O三種元素的固定的質(zhì)量比關(guān)系時(shí)，我們想辦法把混合物CO、HCOOH和C2H2O3分成兩個(gè)固定組成的“成分”，即CO和H2O，所以，混合物CO、HCOOH和C2H2O3可以看成是CO、CO·H2O和2CO·H2O。

　　在H2O中，氫元素與水的質(zhì)量比為2比18，即1比9，又已經(jīng)氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，所以H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9a，則CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-9a，而碳元素占CO的比例是12比28，即3/7，所以，混合物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(1-9a)3/7。

　　六、化合價(jià)法

　　所謂化合價(jià)法就是根據(jù)化合價(jià)和為零列出方程求解。

　　例8 Na2S、NaBr的混合物中，鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%，求Br的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?

　　解析：

　　該題的解答用上述幾種方法均難奏效，將混合物中各元素的化合價(jià)利用起來，然后用正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于零的規(guī)律(化合價(jià)法)去列式求解不失為一種巧妙方法。

　　首先，設(shè)混合物的相對(duì)質(zhì)量為100，Br的相對(duì)質(zhì)量為x，則混合物中Na的相對(duì)質(zhì)量為37，硫的相對(duì)質(zhì)量為(100–x-37)，從而得出Na、S、Br三種原子的原子個(gè)數(shù)分別為：37/23、(100-x-37)/32、x/80;接著，利用化合價(jià)法則列出方程----37×1/23+(100-x-37)×(-2)/32+x(-1)×/80=0;最后，解此方程求出x的值為46.6克，得出混合物中Br的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.6%。

　　七、單獨(dú)分析

　　單獨(dú)分析就是單獨(dú)分析混合物中每種化合物中所求元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對(duì)比總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(一般會(huì)湊好，其中一個(gè)化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于總的質(zhì)量分?jǐn)?shù))，簡化計(jì)算，得出結(jié)論。

　　例9 已知FeO、Fe2O3、Fe3O4組成混合物中，鐵與氧質(zhì)量比為21：8，則混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三種物質(zhì)的質(zhì)量比可能是( )

　　A.9：20：5 B.9：20：33

　　C.2：5：3 D.5：6：3

　　解析：

　　已知的是混合物中鐵、氧兩種元素的質(zhì)量比，要求的是混合物中三種物質(zhì)的質(zhì)量比，然而單純從質(zhì)量關(guān)系的角度出發(fā)，卻很難找到一條順暢的答題思路。

　　如果能抓住已知條件，將質(zhì)量比轉(zhuǎn)化為原子個(gè)數(shù)比，問題的解答就會(huì)由“疑無路”進(jìn)入“又一村”的境界：由鐵與氧的質(zhì)量比為21：8，可得出混合物中鐵與氧的原子個(gè)數(shù)比為21/56：8/16=3：4。

　　由于混合物的成分之一Fe3O4中的鐵氧原子數(shù)比與這一比值一致，因此，混合物中Fe3O4的質(zhì)量無論多少，都不會(huì)影響混合物中鐵原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為3：4。

　　通過對(duì)FeO、Fe2O3組成特點(diǎn)的分析又可得出，F(xiàn)eO、Fe2O3必須按分子數(shù)1：1的比例混合，才能保證混合物中鐵原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為3：4。

　　從而得到混合物中三種氧化物的分子個(gè)數(shù)比為1：1：任意數(shù)，三種物質(zhì)的質(zhì)量比為：(56+16)：(56×2+16×3)：任意值=9：20：任意值，符合題意的選項(xiàng)為A、B。

　　八、元素守恒

　　例10 若干克銅和氫氧化銅的混合物在空氣中充分加熱，冷卻后稱得產(chǎn)物的質(zhì)量等于原混合物的質(zhì)量，則原混合物中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( )

　　A.20% B. 40% C. 60% D. 80%

　　解析：

　　經(jīng)過完全反應(yīng)后，因銅元素的質(zhì)量不變，可根據(jù)銅元素的質(zhì)量守恒，得到產(chǎn)物氧化銅中銅元素和原混合物中銅元素的質(zhì)量相等。即銅元素在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化銅中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%，答案為D。

　　初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)量變化問題全歸納

　　一、敞口露置的情況

　　1. 敞口露置質(zhì)量增重

　　2. 敞口露置質(zhì)量減輕

　　3. 敞口露置質(zhì)量不變

　　二、化學(xué)變化前后溶液質(zhì)量變化情況

　　1. 質(zhì)量不變

　　2. 質(zhì)量增重

　　3. 質(zhì)量減輕

　　4. 質(zhì)量可能增加可能減輕