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第7节培优 混合物中元素的质量分数与分子个数比等
1.(2023八下·新昌期中)由元素A、B形成的化合物中,A元素与B元素的质量比为21:8,A与B的相对原子质量之比为7:2,则该化合物的化学式为( )
A.AB B.A2B3 C.B2A3 D.A3B4
【答案】D
【解析】在化学式中,原子的个数之比等于元素的质量与相对原子质量的比值之比,据此确定化学式中原子的个数即可。
【解答】由元素A、B形成的化合物中,A元素与B元素的质量比为21:8,A与B的相对原子质量之比为7:2,则A、B两种原子的个数比为:,那么该化合物的化学式为A3B4。
2.(2022八下·黄岩期中)X、Y两元素的相对原子质量之比为7:2,X与Y形成的化合物中,X、Y两元素的质量之比为21:8,则该化合物的化学式可表示为( )
A.X3Y2 B.X3Y4 C.X2Y3 D.XY
【答案】B
【解析】根据题意,X、Y两元素的相对原子质量之比为7:2,X与Y形成的化合物中,X、Y两元素的质量之比为21∶8,据此结合化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量x原子个数之比,进行分析解答.
【解答】A:该化学式中元素的质量比为:,不符合题意;
B.该化学式中元素的质量比为:,符合题意;
C.该化学式中元素的质量比为:,不符合题意;
D.该化学式中元素的质量比为:,不符合题意;
3.有质量相同的四种气体:①氮气、②氢气、③氧气、④二氧化碳。它们所含分子数由多到少的顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.④③①② D.②①③④
【答案】D
【解析】分子个数之比等于的比值之比。
【解答】根据“分子个数之比等于的比值之比”可知,当气体的质量相同时,相对分子质量越小,则分子数越大。氮气的相对分子质量为28,氢气的相对分子质量为2,氧气的相对分子质量为32,二氧化碳的相对分子质量为44,则气体相对分子质量从小到大依次为:④③①②,那么所含分子数由多到少依次为:②①③④。
4.在由CO2和O2组成的混合气体中,测得碳元素的质量分数为20%,则混合气体中CO2和O2的质量比是( )
A.2∶1 B.1∶2 C.11∶4 D.11∶7
【答案】C
【解析】由于碳元素质量分数已知,且二氧化碳含有碳元素,而氧气不含,所以假设混合气体中CO2和O2的质量分别为x、y,依据混合气体中碳元素的质量分数列出比例式,计算二氧化碳中碳元素的质量,进而求算混合物中的两种物质的质量之比。
【解答】设混合气体中CO2质量为x,O2的质量为 y,
解得: x:y=11:4。
5.已知1个一氧化碳分子的质量为n kg,1个二氧化碳分子的质量为m kg,若以1个氧原子质量的作为标准,则一氧化碳的相对分子质量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】首先用二氧化碳分子的质量减去一氧化碳分子的质量得到氧原子的实际质量,再根据相对原子质量的定义计算一氧化碳的相对分子质量。
【解答】一个氧原子的实际质量为:(m-n)kg;
则一氧化碳的相对分子质量为:。
6.(2022八下·杭州月考)作为相对原子质量标准的碳-12可写成12C,1个12C原子质量为akg,1个12CS2分子质量为bkg,若以 12CS2分子中的1个硫原子质量的1/32作为相对原子质量标准,则 12CS2的相对分子质量是( )
A. B. C.32b(b-a) D.
【答案】A
【解析】首先将12CS2分子与12C进行比较,从而计算1个S原子质量,再根据相对分子质量的计算方法计算即可。【解答】由题意可知,12CS2分子中的1个硫原子质量为:;
根据相对原子质量的求法可知
12CS2的相对分子质量为:。
7.(2022八下·黄岩期中)室温下某气体可能是由SO、CO、N2中的一种或几种组成,测得该气体中氧元素的质量分数为50%,则该气体可能为下列组成中的( )
①SO2 ②SO2、CO ③SO2、N2 ④CO、N2 ⑤SO2、CO、N2
A.①②③ B.②③⑤ C.①②⑤ D.①④⑤
【答案】D
【解析】因为SO2中氧元素的质量分数=;CO中氧元素的质量分数=;N2中氧元素的质量分数为0%。.题中50%为混合气体中氧元素质量分数的平均值;所以该气体可能为:可能是①SO2;也可以一种大于50%一种小于50%,即 ④ CO与N2;也可以是三种气体 SO2、CO、N2 的混合物 ⑤ ;不可能出现 ② SO2与CO的组合;也不可能是 ③SO2、N2 的组合.
【解答】A. ②SO2、CO中氧元素质量分数一定大于50%;③SO2、N2 中一定小于50%,故A错误;
B.②SO2、CO中氧元素质量分数一定大于50%;③SO2、N2 中一定小于50%,故B错误;
C.②SO2、CO中氧元素质量分数一定大于50%,故C错误;
D. ①SO2中刚好是50%符合, ④ CO中大于50%,N2中小于50%符合, ⑤SO2中刚好是50%,CO中大于50%,N2中小于50%符合,故D正确。
8.(2021八下·杭州期中)已知FeSO4、Fe2(SO4)3混合物中铁元素的质量分数为a%,则硫元素的质量分数为( )
A.1-a% B. C. D.无法计算
【答案】B
【解析】根据化学式可知,无论两种物质怎样混合,其中硫和氧气的质量之比都是固定不变的,据此分析计算即可。
根据化学式 FeSO4、Fe2(SO4)3 可知,两种物质中硫和氧元素的质量之比:(32×1):(16×4)=1:2;
那么硫和氧元素的质量分数之比为:1:2;
因为硫元素和氧元素质量分子之和为:1-a%;所以氧元素的质量分数为:;硫元素的质量分数为。
9.(2023八下·浙江期中)有一碳酸氢铵样品(杂质不含氮元素),经检测分析样品中氮元素的质量分数为14%,则该(NH4HCO3)样品中碳酸氢铵的质量分数是( )
A.92% B.79% C.33.6% D.85.5%
【答案】B
【解析】元素的质量分数=,据此推算即可。
【解答】设氮元素的质量为m,
则样品的质量为:;
则碳酸氢铵的质量为:m÷=;
那么碳酸氢铵的质量分数:。
故选B。
10.(2022八下·苍南竞赛)已知MgSO3和MgHPO4组成的混和物中含镁为18%,则含氧约为( )
A.18% B.30% C.58% D.无法确定
【答案】C
【解析】在化学式MgSO3中硫的相对原子质量为32,在MgHPO4中氢和磷相对原子质量的和是32,相当于硫,根据镁与硫的质量比可计算出硫的质量分数,即可计算出氧元素的质量分数。
【解答】在化学式MgSO3中硫的相对原子质量为32,在MgHPO4中氢和磷相对原子质量的和是32,相当于硫。
由于镁与硫的质量比是24:32=3:4,MgSO3和MgHPO4组成的混和物中含镁为18%,
所以硫的质量分数是:,所以含氧约为:1-18%-24%=58%。
11.(2022八下·柯桥期中)已知MgS,MgSO4,MgSO3组成的混合物中,硫元素的质量分数为a%,则混合物中氧元素的质量分数为( )
A.a% B.2a%
C.(1-1.75a) % D.(1-2a)%
【答案】C
【解析】根据三者之间的共同点,把Mg、S和O元素的总质量作为一个整体进行分析,得出正确结论。【解答】MgS,MgSO4,MgSO3组成的混合物中,视为两部分MgS和氧元素组成,
Mg元素质量:S元素质量=24:32,
硫元素的质量分数为a%,则镁元素的质量分数为:;
则氧元素的质量分数为:1-a%-0.75a%=(1-1.75a)%;
12.(2023八下·浙江期中)已知MgSO3和MgSO4组成的混和物中含镁为21%,则含氧约为( )
A.24% B.28% C.51% D.无法确定
【答案】C
【解析】根据化学式可知,混合物中镁和硫的质量之比为定值,据此计算出硫的含量,最后用单位1减去硫和镁的含量即可。【解答】MgSO3、MgSO4组成的混合物中,镁元素的质量分数为21%,
设混合物中硫元素的质量分数为x,
Mg元素质量:S元素质量=24:32=21%:x;
解得:x=28%;
则混合物中氧元素的质量分数:1-21%-28%=51%。故选C。
13.(2023八下·下城期中)如图所示分别盛有不同物质的容器中,属于混合物的是 ,属于化合物的是 (均填容器下的字母)。若C瓶中CO2和CO所含的氧元素的质量相等,则CO2和CO中碳元素的质量比为 。
【答案】BCE;D;1:2
【解析】根据由不同种物质组成的为混合物,由同种物质组成的为纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物,同种元素的质量比即为原子个数比分析。
【解答】A中为氧气的两种状态,只一种物质组成,属于纯净物,氧气由氧元素组成,为单质,B中为氧气和臭氧两种物质混合而成,属于混合物,C中为二氧化碳和一氧化碳两种物质组成,为混合物,D中为水的两种状态,只一种物质组成,属于纯净物,且水由氢、氧元素组成,为化合物,E为过氧化氢和水两种物质混合而成,属于混合物, 若C瓶中CO2和CO所含的氧元素的质量相等,由氧元素质量相等则氧原子个数相等可知,二氧化碳和一氧化碳分子个数比为1:2,则CO2和CO中碳元素的质量比(即为原子个数比)为1:2。
14.(2022八下·柯桥期中)已知一个SO2 分子的质量为a克,一个SO3分子的质量为b克,若以一个硫原子质量的1/32作为相对原子质量的标准,则SO2的相对分子质量为
【答案】32a/(3a-2b)
【解析】将两个分子进行比较,从而计算出硫原子的质量,然后再根据相对分子质量的定义计算即可。
【解答】比较可知,一个氧原子的质量为:b-a;
一个SO2的分子质量为ag,
则一个S原子的质量为:;
如果以一个硫原子质量的1/32作为相对原子质量的标准,
那么S原子的相对原子质量为32;
而氧原子的相对原子质量为:;
那么SO2的相对分子质量为为:。
15.(2022八下·绍兴期中)由MgS、MgSO3、NaHSO4组成的混合物中,硫元素的质量分数为a,则氧元素的质量分数为 。
【答案】
【解析】Na和H的相对原子质量恰好等于Mg,据此将化学式变形,从而将全部物质拆解为两部分,最后根据质量分数的计算方法完成计算即可。
【解答】根据等效原理,可以转化为MgS、MgSO3、MgSO4(相当于NaHSO4)组成,
则视为两部分MgS和氧元素组成,
硫元素的质量分数为a,则镁元素的质量分数为;
则氧元素的质量分数为:。
16.(2021八下·杭州月考)在K2R2O7中(R代表某元素)含钾元素26.5%,氧元素38.1%,推算出R的相对原子质量是 ;甲、乙两种化合物都只含有X、Y两种元素.甲、乙两种化合物中X元素的质量分数分别为30.4%和25.9%.若已知甲的化学式为XY2,则乙的化学式为 。
【答案】52;X2Y5
【解析】(1)首先用1减去钾和氧的质量分数得到R的质量分数,再根据“相对原子质量之比等于元素质量与原子个数之比”计算出R的相对原子质量;
(2)由甲的化学式为XY2,可得其中X、Y原子个数比=1:2;根据甲、乙两种化合物中X元素的质量分数分别为30.4%和25.9%,可判断乙物质中X、Y原子个数比。
【解答】(1)R元素的质量分数:1-26.5%-38.1%=35.4%;
根据“相对原子质量之比等于元素质量与原子个数之比”得到:;
解得:x=52。
(2)设X、Y两种元素原子的相对原子质量分别为a和b,
则甲中X元素的百分含量为:,
解得:a=0.87b ①;
设乙的化学式为:XmYn,
则乙中X元素的百分含量为:②;
①②联立求解得到:m:n=2:5。
故乙的化学式X2Y5。
17.(2023八下·浙江期中)回答下列问题。
(1)已知铁和氧组成的化合物中,铁、氧两种元素的质量之比为21∶8,则该化合物的化学式可表示为 。
(2)相同分子数目的SO2和SO3中氧元的质量比为 ,等质量的CO2和CO中氧元素的质量比 。
【答案】(1)Fe3O4 (2)2:3;14:11
【解析】(1)在化学式中,原子的个数之比等于元素的实际质量与相对原子质量的比值之比;
(2)根据1个SO2和SO3分子中分别含有2个氧原子、3个氧原子,化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数,进行分析解答。
【解答】(1)该化合物的铁、氧的原子个数之比为:,则化学式为: Fe3O4 。
(2)1个SO2和SO3分子中分别含有2个氧原子、3个氧原子,则相同分子数目的SO2和SO3中氧元素的质量比为2:3。
设它们的质量为x,等质量的CO2和CO中氧元素的质量比为:(x××100%):(x×
×100%)=14:11。
18.(2021八下·滨江期中)
(1)X、Y两种元素组成的化合物甲和乙,甲的化学式为X2Y3,其中Y元素的质量分数为50%,乙中X元素的质量分数为60%,则乙的化学式为 ;
(2)元素X的原子失去1个电子,元素Y的原子得到2个电子后,所形成的离子所带电子数均与氖原子相同,由X、Y两元素的离子形成的化合物的相对分子质量为 ;
(3)相同质量的H2O2和D2O(D即2H)中氢元素的质量比为 。
(4)某样品可能由铁、氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁中的一种或几种组成,现测得该样品中铁元素与氧元素的质量比是21:8;若该样品由两种物质混合而成,则一定不含 ;若该样品由三种物质混合而成,则一定含有 。
【答案】(1)XY (2)62 (3)5:17 (4)Fe3O4;Fe2O3
【解析】(1)元素的质量分数=,据此列式推算两种原子的个数之比即可;
(2)根据氖的核外电子数分别推算X和Y的核外电子数,从而确定两种元素的名称,再根据得失电子情况确定离子的电荷数,从而写出化学式,计算出化合物的相对分子质量。
(3)氢元素的质量=物质质量×氢元素的质量分数,然后作比即可;
(4)分别计算出各种物质中铁和氧元素的质量之比,然后与样品中的二者质量之比进行比较,从而确定物质的种类。
【解答】(1)甲的化学式为X2Y3,其中Y元素的质量分数为50%,
则;
解得:Y:X=2:3;
设乙的化学式为XnYm,乙中X元素的质量分数为60%,
则;
;
解得:n:m=1:1;
则乙的化学式为XY。
(2)氖原子的核外电子数为10,那么X的核外电子数为:10+1=11,该元素为Na;
Y的核外电子数为:10-2=8,该元素为O;
元素X的原子失去1个电子,则它的化合价为+1价;
元素Y的原子得到2个电子后,则它的化合价为-2价;
因此两种元素组成的化合物的化学式为Na2O;
则相对分子质量为:23×2+16=62.
(3)设它们的质量都是m,
那么氢元素的质量之比为:;
(4)氧化亚铁FeO中铁和氧的质量之比:56:16=7:2=21:6;
氧化铁Fe2O3中铁和氧的质量之比:(56×2):(16×3)=21:9;
四氧化三铁Fe3O4中铁和氧的质量之比:(56×3):(16×4)=21:8;
四氧化三铁Fe3O4中铁和氧的质量之比恰好等于混合物中两种元素之比,它与任何一种物质混合,都会使比值发生改变,因此若该样品由两种物质混合而成,则一定不含Fe3O4;
如果该样品由三者物质混合而成,那么可能为:
①Fe3O4、Fe2O3和FeO;②Fe3O4、Fe2O3和Fe;③Fe2O3、FeO和Fe,
则一定含有Fe2O3。
19.(2021八下·义乌期中)已知在C2H4、C2H4O和C2H4O6组成的混合物中,经分析发现含氧元素的质量分数为M%,则混合物中氢元素的质量分数是多少?面对这类的题目,我们可以对抽象的问题进行理想化处理。我们把此混合物放入一容器,那么在此容器中便存在大量构成这三种物质的分子:a个C2H4分子,b个C2H4O分子,c个C2H4O6分子。现在我们需取出三个分子,随机的结果有:
①一个C2H4分子,一个C2H4O分子,一个C2H4O6分子;
②一个C2H4分子,二个C2H4O分子;
③一个C2H4O分子,二个C2H4O6分子……
(1)我们来看这三种情况,我们发现,无论怎么组合 (填两种元素名 称)的原子个数比为一定值,且这两种元素所占总物质的质量分数可表示为 ,且碳元素的质量分数可表示为 。
(2)拓展:已知在NaHS、MgSO4和NaHSO3组成的混合物中,含硫40%,则氧元素的质量分数为 。
【答案】(1)碳、氢;1-M%; (2)30%
【解析】(1)根据三者的化学式确定哪两种元素的原子个数之比保持定值,并根据“元素质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比”计算出它们的质量分数之比。碳、氢、氧三者的质量分数之和等于1,据此计算出碳元素的质量分数即可。
(2)由于Na和H的相对原子质量的和等于Mg的相对原子质量,抛开元素仅从数字的角度来看,“NaH”与Mg相等,所以可以从质量角度将“NaH”视为一个与Mg等效的整体A(即将“NaH”和Mg都换用“A”来表示,可看作其相对原子质量为24)。那么,这样处理后混合物就相当于是由AS、ASO4、ASO3组成的了,然后在利用(1)中的方法计算即可。
【解答】(1)根据它们的化学式 C2H4、C2H4O和C2H4O6 可知,
无论怎么组合,碳、氢的原子个数比为一定值:4:2=1:2,
即两者质量比为(12×1):(1×2)=6:1;
那么两者的质量分数之比为6:1;
由于混合物中含氧元素的质量分数为M%,
则碳、氢两种元素所占总物质的质量分数可表示为1-M%,
则碳元素的质量分数:。
(2)由于Na和H的相对原子质量和等于Mg的相对原子质量,
所以可以从质量角度将“NaH”视为一个与Mg等效的整体A(即将“NaH”和Mg都换用“A”来表示,其相对原子质量可作24)。
其中A、S质量比为24:32=3:4;
硫的质量分数为40%,
设A的质量分数为x,则有24:32=x:40%,
解得:混合物中A的质量分数x=30%;
氧的质量分数为:1-40%-30%=30%。
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第7节培优 混合物中元素的质量分数与分子个数比等
1.(2023八下·新昌期中)由元素A、B形成的化合物中,A元素与B元素的质量比为21:8,A与B的相对原子质量之比为7:2,则该化合物的化学式为( )
A.AB B.A2B3 C.B2A3 D.A3B4
2.(2022八下·黄岩期中)X、Y两元素的相对原子质量之比为7:2,X与Y形成的化合物中,X、Y两元素的质量之比为21:8,则该化合物的化学式可表示为( )
A.X3Y2 B.X3Y4 C.X2Y3 D.XY
3.有质量相同的四种气体:①氮气、②氢气、③氧气、④二氧化碳。它们所含分子数由多到少的顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.④③①② D.②①③④
4.在由CO2和O2组成的混合气体中,测得碳元素的质量分数为20%,则混合气体中CO2和O2的质量比是( )
A.2∶1 B.1∶2 C.11∶4 D.11∶7
5.已知1个一氧化碳分子的质量为n kg,1个二氧化碳分子的质量为m kg,若以1个氧原子质量的作为标准,则一氧化碳的相对分子质量为( )
A. B. C. D.
6.(2022八下·杭州月考)作为相对原子质量标准的碳-12可写成12C,1个12C原子质量为akg,1个12CS2分子质量为bkg,若以 12CS2分子中的1个硫原子质量的1/32作为相对原子质量标准,则 12CS2的相对分子质量是( )
A. B. C.32b(b-a) D.
7.(2022八下·黄岩期中)室温下某气体可能是由SO、CO、N2中的一种或几种组成,测得该气体中氧元素的质量分数为50%,则该气体可能为下列组成中的( )
①SO2 ②SO2、CO ③SO2、N2 ④CO、N2 ⑤SO2、CO、N2
A.①②③ B.②③⑤ C.①②⑤ D.①④⑤
8.(2021八下·杭州期中)已知FeSO4、Fe2(SO4)3混合物中铁元素的质量分数为a%,则硫元素的质量分数为( )
A.1-a% B. C. D.无法计算
9.(2023八下·浙江期中)有一碳酸氢铵样品(杂质不含氮元素),经检测分析样品中氮元素的质量分数为14%,则该(NH4HCO3)样品中碳酸氢铵的质量分数是( )
A.92% B.79% C.33.6% D.85.5%
10.(2022八下·苍南竞赛)已知MgSO3和MgHPO4组成的混和物中含镁为18%,则含氧约为( )
A.18% B.30% C.58% D.无法确定
11.(2022八下·柯桥期中)已知MgS,MgSO4,MgSO3组成的混合物中,硫元素的质量分数为a%,则混合物中氧元素的质量分数为( )
A.a% B.2a%
C.(1-1.75a) % D.(1-2a)%
12.(2023八下·浙江期中)已知MgSO3和MgSO4组成的混和物中含镁为21%,则含氧约为( )
A.24% B.28% C.51% D.无法确定
13.(2023八下·下城期中)如图所示分别盛有不同物质的容器中,属于混合物的是 ,属于化合物的是 (均填容器下的字母)。若C瓶中CO2和CO所含的氧元素的质量相等,则CO2和CO中碳元素的质量比为 。
14.(2022八下·柯桥期中)已知一个SO2 分子的质量为a克,一个SO3分子的质量为b克,若以一个硫原子质量的1/32作为相对原子质量的标准,则SO2的相对分子质量为
15.(2022八下·绍兴期中)由MgS、MgSO3、NaHSO4组成的混合物中,硫元素的质量分数为a,则氧元素的质量分数为 。
16.(2021八下·杭州月考)在K2R2O7中(R代表某元素)含钾元素26.5%,氧元素38.1%,推算出R的相对原子质量是 ;甲、乙两种化合物都只含有X、Y两种元素.甲、乙两种化合物中X元素的质量分数分别为30.4%和25.9%.若已知甲的化学式为XY2,则乙的化学式为 。
17.(2023八下·浙江期中)回答下列问题。
(1)已知铁和氧组成的化合物中,铁、氧两种元素的质量之比为21∶8,则该化合物的化学式可表示为 。
(2)相同分子数目的SO2和SO3中氧元的质量比为 ,等质量的CO2和CO中氧元素的质量比 。
18.(2021八下·滨江期中)
(1)X、Y两种元素组成的化合物甲和乙,甲的化学式为X2Y3,其中Y元素的质量分数为50%,乙中X元素的质量分数为60%,则乙的化学式为 ;
(2)元素X的原子失去1个电子,元素Y的原子得到2个电子后,所形成的离子所带电子数均与氖原子相同,由X、Y两元素的离子形成的化合物的相对分子质量为 ;
(3)相同质量的H2O2和D2O(D即2H)中氢元素的质量比为 。
(4)某样品可能由铁、氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁中的一种或几种组成,现测得该样品中铁元素与氧元素的质量比是21:8;若该样品由两种物质混合而成,则一定不含 ;若该样品由三种物质混合而成,则一定含有 。
19.(2021八下·义乌期中)已知在C2H4、C2H4O和C2H4O6组成的混合物中,经分析发现含氧元素的质量分数为M%,则混合物中氢元素的质量分数是多少?面对这类的题目,我们可以对抽象的问题进行理想化处理。我们把此混合物放入一容器,那么在此容器中便存在大量构成这三种物质的分子:a个C2H4分子,b个C2H4O分子,c个C2H4O6分子。现在我们需取出三个分子,随机的结果有:
①一个C2H4分子,一个C2H4O分子,一个C2H4O6分子;
②一个C2H4分子,二个C2H4O分子;
③一个C2H4O分子,二个C2H4O6分子……
(1)我们来看这三种情况,我们发现,无论怎么组合 (填两种元素名 称)的原子个数比为一定值,且这两种元素所占总物质的质量分数可表示为 ,且碳元素的质量分数可表示为 。
(2)拓展:已知在NaHS、MgSO4和NaHSO3组成的混合物中,含硫40%,则氧元素的质量分数为 。
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