3.3.3 纯净物中元素之间的质量关系
一、选择题
1.2018·徐州 下列对几种有机化合物的叙述正确的是( )
A. 甲烷中含有1个碳原子和4个氢原子
B.乙醇(C2H6O)中碳、氢、氧元素的质量比为2∶6∶1
C.尿素[CO(NH2)2]的相对分子质量为60 g
D.葡萄糖(C6H12O6)中碳元素的质量分数为40%
2.工业酒精中常含有甲醇,甲醇有剧毒,不能食用,其分子结构可用如图1所示的模型表示。下列有关甲醇的叙述中,错误的是( )
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图1
A. 甲醇的化学式为CH4O
B.甲醇的相对分子质量为32
C.甲醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为1∶4∶1
D.甲醇中氧元素的质量分数为50%
3.2017·北京 如图2为尿素[化学式为CO(NH2)2]中各元素质量分数的示意图,其中表示氮元素质量分数的是( )
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图2
A. ① B.② C.③ D.④
4.吸烟者从香烟中吸收的有害物质中除烟碱和致癌的焦油外,还有一种不被注意的物质,它含有两种元素,这两种元素的质量比为3∶4,则这种有害物质是( )
A. NO B.SO2 C.CO D.CO2
5.由C、H两种元素组成的化合物叫烃,碳原子数在4及以下的烃在常温常压下通常为气体。常温常压时,烃C2H4和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%,则混入的烃可能是( )
A. CH4 B.C2H2 C.C2H6 D.C8H8
二、计算题
6.2017·黑龙江 炒菜时加入料酒和食醋,炒出的菜别具香味,其原因之一是料酒中的乙醇与食醋中的乙酸反应生成乙酸乙酯(C4H8O2)。试计算:
(1)乙酸乙酯的相对分子质量为________。
(2)乙酸乙酯中碳、氢元素的质量比为________(填最简整数比)。
(3)17.6 g乙酸乙酯中所含氧元素的质量为________ g。
7.α-丙氨酸是合成蛋白质的基础物质之一,其分子结构如图3所示(“-”表示原子之间相互连接),试计算:
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图3
(1)α-丙氨酸的相对分子质量为________。
(2)α-丙氨酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为________________。
(3)17.8 g α-丙氨酸中含氮元素的质量为________g。
8.2017·攀枝花 施肥是农业增产的重要手段,CO(NH2)2、(NH4)2HPO4是常用的化学肥料。请回答下列问题。
(1)(NH4)2HPO4中氮和氢原子的个数比为________。
(2)CO(NH2)2的相对分子质量为________。
(3)经农科所技术人员检测,某农户的农作物缺磷和氮。若需补充磷3.1 kg和氮7.0 kg,则至少需要施用________kg (NH4)2HPO4和________kg CO(NH2)2。
9.2018年5月31日是第31个世界无烟日,世界卫生组织确定的主题是“烟草和心脏病”。香烟的烟气中含有几百种有毒物质,其中的一氧化碳能与血红蛋白结合,可能导致人体缺氧窒息。血红素是血红蛋白分子上的主要稳定结构,为血红蛋白、肌红蛋白等的辅基,其分子式是C34H32N4FeO4。请回答下列问题。
(1)血红素中C、H、O、N、Fe五种元素的原子个数比是____________________。
(2)经测定血红蛋白中铁的质量分数为0.335%,每个血红蛋白分子中含有n个铁原子,则血红蛋白的相对分子质量可用含n的代数式表示为____________。(不必化简)
10.碘元素对青少年智力发育影响很大,加碘盐通常是在食盐中加碘酸钾(KIO3)。如图4是超市销售的一种加碘盐标签上的部分文字说明。请回答下列问题。
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图4
(1)碘酸钾中钾、碘、氧三种元素的质量比为________。
(2)每袋该食盐中碘元素的质量为________mg。
(3)中国营养学会推荐:一个18岁的青年每天摄入碘元素的质量为0.15 mg。假设碘的来源仅靠这种加碘食盐,该青年每天摄入这种食盐应为多少克?
11.我国科学家屠呦呦因为“发现青蒿素(化学式为C15H22O5)——一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。磺胺(化学式为C6H8N2O2S)是青蒿素之前最热门的抗疟药物之一。回答下列问题。
(1)一个青蒿素分子中含有________个原子。
(2)青蒿素中的氢元素与氧元素的质量比是________。
(3)14.1 g青蒿素中含有碳元素的质量和多少克磺胺中含有碳元素的质量相等?
【直击中考】
1.2018·广州 碳酸乙烯酯(C3H4O3)可用作锂电池电解液,下列有关碳酸乙烯酯的说法正确的是 ( )
A. 碳酸乙烯酯的相对分子质量为88 g
B.碳酸乙烯酯中碳、氢、氧三种元素的质量比为12∶1∶16
C.碳酸乙烯酯分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为3∶4∶3
D.碳酸乙烯酯中碳元素的质量分数=×100%
2.2018·金昌 乙基麦芽酚(C7H8Ox)是一种安全无毒的理想食品添加剂,是烟草、食品、饮料、香精等良好的香味增效剂,对食品的香味改善具有显著效果,且能延长食品储存期。请计算:
(1)乙基麦芽酚的相对分子质量为140,则x的数值为__________。
(2)乙基麦芽酚中碳、氢、氧三种元素的质量比为__________。
3.2018·内江节选 2018年的6月18日是我国一个传统的节日即“端午节”,该节日在我国民间有一些习俗,如赛龙舟、吃粽子、挂艾草等,已知艾草中含有丰富的黄酮素(化学式为C15H10O2),其药用价值非常高。回答下列问题。
(1)黄酮素组成中含__________种元素。
(2)黄酮素中氢、氧元素的质量比为__________(填最简整数比)。
(3)22.2 g黄酮素中含碳元素的质量与______g二氧化碳中所含的碳元素质量相当。
教师详解详析
[达标巩固]
1.D [解析] 甲烷是由甲烷分子构成的,每个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的;乙醇中碳、氢、氧元素的质量比为(12×2)∶(1×6)∶(16×1)=12∶3∶8,选项中2∶6∶1是乙醇分子中碳、氢、氧三种原子的个数比;相对分子质量单位是“1”,不是“g”,常省略不写。
2.C [解析] 甲醇分子中碳原子、氢原子和氧原子的个数比为1∶4∶1,甲醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×1)∶(1×4)∶(16×1)=3∶1∶4。
3.A 4.C
5.B [解析] C2H4中碳元素的质量分数约为85.7%,则混合气体中另一种烃中碳元素的质量分数应大于87%,而CH4中碳元素的质量分数为75%<87%;C2H2中碳元素的质量分数约为92.3%>87%,且每个C2H2分子中含有2个碳原子,即碳原子数小于4;C2H6中碳元素的质量分数为80%<87%;C8H8中碳元素的质量分数约为92.3%>87%,但每个分子中含有8个碳原子,即碳原子数大于4,常温常压下不是气态。
6.(1)88 (2)6∶1 (3)6.4
7.(1)89 (2)36∶7∶32 (3)2.8
8.(1)2∶9 (2)60 (3)13.2 9
[解析] (3)(NH4)2HPO4的相对分子质量为(14×1+1×4)×2+1×1+31×1+16×4=132,磷元素的质量分数为×100%,所以若补充磷3.1 kg,需要(NH4)2HPO4的质量为3.1 kg÷=13.2 kg;13.2 kg(NH4)2HPO4中含有氮元素的质量是13.2 kg×=2.8 kg,所以还需要氮元素的质量为7.0 kg-2.8 kg=4.2 kg。CO(NH2)2的相对分子质量为12×1+16×1+(14×1+1×2)×2=60,则还要施加CO(NH2)2的质量为4.2 kg÷=9 kg。
9.(1)34∶32∶4∶4∶1 (2)
10.(1)39∶127∶48 (2)10
(3)解:该青年每天摄入这种食盐应为0.15 mg÷20 mg/kg=0.0075 kg=7.5 g。
答:该青年每天摄入这种食盐应为7.5 g。
[解析] (1)碘酸钾中钾元素、碘元素、氧元素的质量比是(39×1)∶(127×1)∶(16×3)=39∶127∶48。(2)每袋该食盐中碘元素的质量为20 mg×=10 mg。
11.(1)42 (2)11∶40
(3)解:设需要磺胺的质量为x。
14.1 g×=x×
解得x=21.5 g
答:14.1 g青蒿素中含有碳元素的质量和21.5 g磺胺中含有碳元素的质量相等。
[直击中考]
1.C [解析] 相对分子质量的单位不是“g”而是“1”,通常省略不写;碳酸乙烯酯中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×3)∶(1×4)∶(16×3)=9∶1∶12;碳酸乙烯酯中碳元素的质量分数=×100%。
2.(1)3 (2)21∶2∶12
[解析] (1)乙基麦芽酚的相对分子质量为12×7+1×8+16x=140,解得x=3。(2)乙基麦芽酚中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×7)∶(1×8)∶(16×3)=21∶2∶12。
3.(1)三 (2)5∶16 (3)66
[解析] (1)黄酮素是由碳、氢和氧三种元素组成的。(2)黄酮素中氢、氧元素的质量比为(1×10)∶(16×2)=5∶16。(3)设需要二氧化碳的质量为x,则22.2 g×=x×,解得x=66 g。