2.5 用化学式表示物质(化学式计算的基础类型)(学案 含解析)

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2.5 用化学式表示物质(化学式计算的基础类型)(学案 含解析)

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化学式计算的基础类型
相对原子质量:H:1;C:12;N:14;O:16;Na:23;Mg:24;Al:27;P:31;S:32;Cl:35.5;K:39;Ca:40;Fe:56.
以化合物AxBy为例(A和B的相对原子质量分别为a和b)
①根据化学式计算相对分子质量:=xa + yb
注意: a 化学式前的数字表示该粒子的数目。
b.元素符号右下角的数字表示组成该粒子的这种原子的数目
C.化学式中括号右下角的小数字对括号中的每一种原子都有效。
d.结晶水合物化学式中的圆点“·”表示加,而不是乘。
②根据化学式求各元素的原子个数比:= x :y
③根据化学式求化合物中各元素的质量比:A元素质量:B元素质量=xa:yb
④根据化学式求某元素的质量分数
A元素的质量分数A%= —————100%
⑤根据化学式计算某元素的质量:元素A的质量m(A) = m(AxBy)×A%
⑥根据某元素的质量计算化合物的质量:化合物的质量 m(AxBy)=元素A的质量m(A)÷A%
⑦两种化合物中某元素的质量相等的有关计算:
化合物的质量×该化合物中该元素的质量分数=另一种化合物的质量×化合物中该元素的质量分数
典例 1:计算KClO3的相对分子质量(列式计算)
典例 2:计算CuSO·5HO的相对分子质量(列式计算)
典例 3:计算Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比(列式计算)
典例4:计算32克Fe2O3中铁元素的质量(列式计算)
典例 5:计算多少吨氧化铁中含铁14吨?(列式计算)
典例6:多少吨四氧化三铁与160吨三氧化二铁中含铁量相等?(列式计算)
变式1:硝酸铵是农业生产中广泛使用的化肥,根据硝酸铵化学式()回答:
(1)硝酸铵的相对原子质量是____________。
(2)硝酸铵中氮、氢、氧三种元素的质量比是___________。
(3)500g硝酸铵中含氮元素__________g。
(4)多少克硝酸铵中所含氮元素的质量和120g尿素中所含氮元素的质量相等________
变式2:清明节吃“青团”是宁波人的一种传统习俗,在“青团的制作过程中,需要往糯米中添加艾草(或艾草汁)。艾草含有侧柏莲酮芳香油,侧柏莲酮芳香油是一种淡黄色液体,具有香脂香气,所以“青团”具有独特风味。
(1)侧柏莲酮芳香油属于______(填“化合物”或“混合物”)。
(2)侧柏莲酮芳香油中碳元素和氧元素的质量比为____________。
(3)2.92g侧柏莲酮芳香油中含有氢元素的质量为______g。
变式3: 每年5、6月是蓝莓丰收的时节,蓝莓中含有丰富的花青素(化学式为(C15H11O6)。花青素是种水溶性色素,颜色与细胞液的酸碱性有关,细胞液酸性时呈红色,碱性时呈蓝色。
(1)花青素(C15H11O6)由________种元素组成:
(2)花青素(C15H11O6)中碳、氢、氧元素质量比为________;(填最简比)
(3)求57.4克花青素中含有碳元素的质量________。(请列式计算)
变式4:化学家Tim Richard将分子结构简式像小狗的某有机物(如图所示)取名为“小狗烯”(化学式为)。
请分析并计算:
(1)“小狗烯”的一个分子由     个原子构成。
(2)“小狗烯”的相对分子质量为           。
(3)“小狗烯”中碳元素和氢元素的质量比为           (填最简整数比)。
(4)16.9g“小狗烯”中含碳元素的质量为多少g?(写出计算过程)
变式5: “珍爱生命,拒绝毒品”是每个公民的责任。毒品“摇头丸”的化学式为C12HXO2N,相对分子质量为209。分析回答:
(1)该物质的一个分子中含氢原子_________个:
(2)碳元素与氧元素的最简质量比为_________:
(3)该物质中碳元素的质量分数是多少?(结果精确到到0.1%)______
(4) 418g“摇头丸”中含多少克氮元素?______
变式6:人体缺乏维生素C易患坏血病。如表为某品牌维生素C片说明书的一部分。请回答相关问题:
维生素C(白色)
化学式:C6H8O6
每片100mg,含维生素C10%
一日3次,每次2片
(1)维生素C的相对分子质量为_________。
(2)维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为________(填最简整数比)。
(3)维生素C中氧元素的质量分数为_________(计算结果精确到0.1%)。
(4)若成人每天对维生素C的最低需要量为60mg,若维生素C的摄入全部由该药品提供,则每天需服用该品牌维生素C片 次。
变式7:“舌尖上的中国”在央视上的热播让厨房再次成为人们施展厨艺的舞台。大多数厨师的工作经验:炒菜时,又加料酒又加醋,可使菜变得香美可口,请完成下列问题:
酯的名称 甲酸甲酯 甲酸乙酯 乙酸甲酯 乙酸乙酯
化学式 C2H4O2 C3H6O2 C3H6O2 X
(1)甲酸乙酯(C3H6O2)中碳元素的质量分数为 ___________(计算结果精确到0.1%)。
(2)比较归纳是学习化学的重要方法,据表推测X的化学式为 ___________。
(3)含3.2g氧元素的乙酸甲酯的质量是多少?(写出完整计算过程)___________
变式8:前段时间,流感高发导致苍南人民医院人满为患,奥司他韦作为抗流感药物成为了家中的常备药品。如图是奥司他韦颗粒的相关信息,请计算:
(1)奥司他韦中C、H元素的质量比。
(2)312g奥司他韦中N元素的质量。
(3)对1岁以上的儿童推荐按照下列“体重——剂量表”服用“奥司他韦”。
体重 小于等于15kg 15~23kg 23~40kg 大于40kg
每次用量 30mg 45mg 60mg 75mg
假如患病儿童的体重是30kg,在治疗过程中,需每天服用“奥司他韦”颗粒2次,一个疗程5天,那么该患儿一个疗程共服用多少包?
变式9: α﹣丙氨酸是合成蛋白质的基础物质之一,其分子结构如图所示(“—”表示原子之间相互连接),试计算:
(1)α﹣丙氨酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为______。
(2)含氮2.8g的α﹣丙氨酸的质量。______
变式10: 硫酸铵是农业中广泛使用的一种氮肥,其化学式为(NH4)2SO4。
(1)求硫酸铵中氮元素的质量分数。___________
(2)尿素CO(NH2)2 也是一种常用的氮肥,某市场中硫酸铵和尿素每千克售价分别为1.3元和1.8元,根据它们含氮的质量分数分析肥效,购买哪种化肥更经济?_______化学式计算的基础类型
相对原子质量:H:1;C:12;N:14;O:16;Na:23;Mg:24;Al:27;P:31;S:32;Cl:35.5;K:39;Ca:40;Fe:56.
以化合物AxBy为例(A和B的相对原子质量分别为a和b)
①根据化学式计算相对分子质量:=xa + yb
注意: a 化学式前的数字表示该粒子的数目。
b.元素符号右下角的数字表示组成该粒子的这种原子的数目
C.化学式中括号右下角的小数字对括号中的每一种原子都有效。
d.结晶水合物化学式中的圆点“·”表示加,而不是乘。
②根据化学式求各元素的原子个数比:= x :y
③根据化学式求化合物中各元素的质量比:A元素质量:B元素质量=xa:yb
④根据化学式求某元素的质量分数
A元素的质量分数A%= —————100%
⑤根据化学式计算某元素的质量:元素A的质量m(A) = m(AxBy)×A%
⑥根据某元素的质量计算化合物的质量:化合物的质量 m(AxBy)=元素A的质量m(A)÷A%
⑦两种化合物中某元素的质量相等的有关计算:
化合物的质量×该化合物中该元素的质量分数=另一种化合物的质量×化合物中该元素的质量分数
典例 1:计算KClO3的相对分子质量(列式计算)
解:39+35.5+3×16=122.5
典例 2:计算CuSO·5HO的相对分子质量(列式计算)
解:64+32+4×16+5×(1×2+16) = 250
典例 3:计算Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比(列式计算)
解:铁元素和氧元素的质量比=2×56:3×16=7:3
典例4:计算32克Fe2O3中铁元素的质量(列式计算)
解:铁元素的质量=物质的质量×Fe% =32×70% =22.4克
典例 5:计算多少吨氧化铁中含铁14吨?(列式计算)
解:氧化铁中铁元素的质量分数为112/160×100%=70%.
含铁14吨需要氧化铁的质量为14t÷70%=20t.
典例6:多少吨四氧化三铁与160吨三氧化二铁中含铁量相等?(列式计算)
解:168/232 × x = 112/160 ×160
X=154.7吨
变式1:硝酸铵是农业生产中广泛使用的化肥,根据硝酸铵化学式()回答:
(1)硝酸铵的相对原子质量是____________。
(2)硝酸铵中氮、氢、氧三种元素的质量比是___________。
(3)500g硝酸铵中含氮元素__________g。
(4)多少克硝酸铵中所含氮元素的质量和120g尿素中所含氮元素的质量相等________
【答案】
(1)80(2)7:1:12(3)175(4)160
【解析】(1)硝酸铵的相对分子质量为14×2+4+16×3=80;故答案为:80;
(2)硝酸铵中氮、氢、氧元素的质量比为(14×2):(1×4):(16×3)=7:1:12;故答案为:7:1:12;
(3)500g硝酸铵中含氮元素的质量为500g×=175g;故答案为:175;
(4)设硝酸铵的质量为x,则
xg×28/80=120g×28/60
x=160g
变式2:清明节吃“青团”是宁波人的一种传统习俗,在“青团的制作过程中,需要往糯米中添加艾草(或艾草汁)。艾草含有侧柏莲酮芳香油,侧柏莲酮芳香油是一种淡黄色液体,具有香脂香气,所以“青团”具有独特风味。
(1)侧柏莲酮芳香油属于______(填“化合物”或“混合物”)。
(2)侧柏莲酮芳香油中碳元素和氧元素的质量比为____________。
(3)2.92g侧柏莲酮芳香油中含有氢元素的质量为______g。
【答案】(1)化合物;
(2)15:2;
(3)0.2。
【解析】侧柏莲酮芳香油的化学式为C10H10O,
(1)由两种或多种元素组成的纯净物为化合物,侧柏莲酮芳香油是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物,也属于化合物;
(2)侧柏莲酮芳香油中碳元素和氧元素的质量比为(10×12):(1×16)=15:2;
(3)2.92g侧柏莲酮芳香油中含有氢元素的质量为2.92g××100%=0.2g;
变式3: 每年5、6月是蓝莓丰收的时节,蓝莓中含有丰富的花青素(化学式为(C15H11O6)。花青素是种水溶性色素,颜色与细胞液的酸碱性有关,细胞液酸性时呈红色,碱性时呈蓝色。
(1)花青素(C15H11O6)由________种元素组成:
(2)花青素(C15H11O6)中碳、氢、氧元素质量比为________;(填最简比)
(3)求57.4克花青素中含有碳元素的质量________。(请列式计算)
【答案】(1)3;
(2)180:11:96;
(3)18g。
【解析】
花青素(C15H11O6)由碳、氢、氧3种元素组成;
(2)花青素(C15H11O6)中碳、氢、氧元素质量比为(12×15):(1×11):(16×6)=180:11:96;
(3)28.7克×(12×15)/287×100%=18g。
变式4:化学家Tim Richard将分子结构简式像小狗的某有机物(如图所示)取名为“小狗烯”(化学式为)。
请分析并计算:
(1)“小狗烯”的一个分子由     个原子构成。
(2)“小狗烯”的相对分子质量为           。
(3)“小狗烯”中碳元素和氢元素的质量比为           (填最简整数比)。
(4)16.9g“小狗烯”中含碳元素的质量为多少g?(写出计算过程)
【答案】(1)52 (2)338 (3)12:1 (4)解:16.9g“小狗烯”中碳元素的质量为
答:16.9g“小狗烯”中碳元素的质量为15.6g。
【解析】
(1)“小狗烯”的一个分子由26个碳原子和26个氢原子共52个原子构成;
(2)“小狗烯”的相对分子质量为;
(3)“小狗烯”中碳元素和氢元素的质量比为
(4)16.9g“小狗烯”中碳元素的质量为
答:16.9g“小狗烯”中碳元素的质量为15.6g。
变式5: “珍爱生命,拒绝毒品”是每个公民的责任。毒品“摇头丸”的化学式为C12HXO2N,相对分子质量为209。分析回答:
(1)该物质的一个分子中含氢原子_________个:
(2)碳元素与氧元素的最简质量比为_________:
(3)该物质中碳元素的质量分数是多少?(结果精确到到0.1%)______
(4) 418g“摇头丸”中含多少克氮元素?______
【答案】
(1)19 (2)9:2 (3)68.9% (4)28g
【解析】相对分子质量是指化学式中各个原子的相对原子质量(Ar)的总和;根据由化学式[C12HXO2N]和相对分子质量为209,则有:12×12+X+16×2+14×1=209,
解得X=19;
(2)元素质量比=原子个数乘以相对原子质量的比;碳元素与氢元素的质量比=(12×12):(16×2)=144:32=9:2;
(3)元素质量分数=;该物质中碳元素的质量分数=。
答:该物质中碳元素的质量分数为68.9%。
(4)元素质量=物质质量×该元素的质量分数; 418g“摇头丸”中含氮元素质量= 。
答: 418g“摇头丸”中含氮元素质量为28g。
变式6:人体缺乏维生素C易患坏血病。如表为某品牌维生素C片说明书的一部分。请回答相关问题:
维生素C(白色)
化学式:C6H8O6
每片100mg,含维生素C10%
一日3次,每次2片
(1)维生素C的相对分子质量为_________。
(2)维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为________(填最简整数比)。
(3)维生素C中氧元素的质量分数为_________(计算结果精确到0.1%)。
(4)若成人每天对维生素C的最低需要量为60mg,若维生素C的摄入全部由该药品提供,则每天需服用该品牌维生素C片 次。
【答案】(1)3/三 ;176
(2)3:4:3
(3)54.5%
(4)3/三
【解析】(1)由化学式:C6H8O6可知,其由三种元素组成,相对分子质量为6×12+8×1+6×16=176,故填:3或三、176;
(2)由化学式可知分子中碳、氢、氧原子个数比为6:8:6=3:4:3,故填:3:4:3;
(3)氧元素质量分数=16×6/176×100%=54.5%,故填:54.5%;
(4)由图可知,每次服用该品牌维生素C片中含有2×100mg×10%=20mg维生素C,成人每天对Vc的最低需要量为60mg,则每天需要服用的该品牌维生素C片为60mg÷20mg=3次,故填:3。
变式7:“舌尖上的中国”在央视上的热播让厨房再次成为人们施展厨艺的舞台。大多数厨师的工作经验:炒菜时,又加料酒又加醋,可使菜变得香美可口,请完成下列问题:
酯的名称 甲酸甲酯 甲酸乙酯 乙酸甲酯 乙酸乙酯
化学式 C2H4O2 C3H6O2 C3H6O2 X
(1)甲酸乙酯(C3H6O2)中碳元素的质量分数为 ___________(计算结果精确到0.1%)。
(2)比较归纳是学习化学的重要方法,据表推测X的化学式为 ___________。
(3)含3.2g氧元素的乙酸甲酯的质量是多少?(写出完整计算过程)___________
【答案】(1)48.6%(2)C4H8O2(3)设含3.2g氧元素的乙酸甲酯的质量为x。
乙酸甲酯中氧元素的质量分数 ,
故x=7.4g。
即乙酸甲酯中含3.2g氧元素时的质量为7.4g
【解析】(1)元素质量分数指某种元素在物质中所占的质量与物质质量之比。甲酸乙酯中碳元素的质量分数=碳元素的质量/甲酸乙酯的质量,故甲酸乙酯中碳元素的质量分数 。
(2)根据甲酸甲酯、甲酸乙酯的化学式可知,乙酸乙酯的一个分子比乙酸甲酯的一个分子多1个碳原子、2个氢原子,因此乙酸乙酯的化学式X为C4H8O2 。
(3)设含 3.2g 氧元素的乙酸甲酯的质量为x。乙酸甲酯中氧元素的质量分数 ,故x=7.4g。即乙酸甲酯中含3.2g氧元素时的质量为7.4g。
变式8:前段时间,流感高发导致苍南人民医院人满为患,奥司他韦作为抗流感药物成为了家中的常备药品。如图是奥司他韦颗粒的相关信息,请计算:
(1)奥司他韦中C、H元素的质量比。
(2)312g奥司他韦中N元素的质量。
(3)对1岁以上的儿童推荐按照下列“体重——剂量表”服用“奥司他韦”。
体重 小于等于15kg 15~23kg 23~40kg 大于40kg
每次用量 30mg 45mg 60mg 75mg
假如患病儿童的体重是30kg,在治疗过程中,需每天服用“奥司他韦”颗粒2次,一个疗程5天,那么该患儿一个疗程共服用多少包?
【答案】(1)48:7(2)28g(3)20包
【解析】(1)奥司他韦的化学式为:C16H28N2O4,奥司他韦中C、H元素的质量比:
(12×16):(1×28)=48:7答:奥司他韦中C、H元素的质量比为48:7。
(2)根据化合物中某元素的质量=化合物质量×该元素的质量分数可得,312g奥司他韦中N元素的质量:答:312g奥司他韦中N元素的质量28g。
(3)由表可知,患病儿童的体重是30kg,每次用量60mg,每包奥斯他韦30mg,在治疗过程中,需每天服用“奥司他韦”颗粒2次,一个疗程5天,该患儿一个疗程共服用:
答:该患儿一个疗程共服用20包。
变式9: α﹣丙氨酸是合成蛋白质的基础物质之一,其分子结构如图所示(“—”表示原子之间相互连接),试计算:
(1)α﹣丙氨酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为______。
(2)含氮2.8g的α﹣丙氨酸的质量。______
【答案】
(1)36:7:32 (2)17.8g。
【解析】
由α-丙氨酸的分子结构图可知,一个α-丙氨酸分子中含有3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子、1个氮原子,其化学式为:C3H7O2N;
(1)α-丙氨酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为:(12×3):(1×7):(16×2)=36:7:32;
(2)含氮2.8g的α﹣丙氨酸的质量:×100%=17.8g;
答:含氮2.8g的α﹣丙氨酸的质量为17.8g。
变式10: 硫酸铵是农业中广泛使用的一种氮肥,其化学式为(NH4)2SO4。
(1)求硫酸铵中氮元素的质量分数。___________
(2)尿素CO(NH2)2 也是一种常用的氮肥,某市场中硫酸铵和尿素每千克售价分别为1.3元和1.8元,根据它们含氮的质量分数分析肥效,购买哪种化肥更经济?_______
【答案】(1)21.2%(2)买尿素更经济
【解析】
(1)硫酸铵中氮元素的质量分数=。
答:硫酸铵中氮元素的质量分数为21.2%。
(2)1kg硫酸铵中氮元素的质量=1kg×21.2%=0.212kg;1kg尿素中氮元素的质量= ;硫酸铵中氮元素的价格=;尿素中氮元素的价格=。因此:
购买尿素更经济。

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