第七节 元素符号表示的量（培优，有解析）

元素符号表示的量（培优）
一、选择题
1. 现有CH4和C2H6（乙烷）组成的可燃性混合气体，该混合气体中氢元素的质量分数可能是（ ）A. 18%B. 20%C. 22%D. 25%
2. 在由C2H4 ， C3H6和CH2O组成的混合气体中，碳元素的质量分数是60%，则该混合气体中氧元素的质量分数为（ ）
A. 30%
B. 10%
C. 20%
D. 24%
3. 某不纯的氧化镁(MgO)粉末中，测知其氧元素质量分数为45%，且其中只含一种杂质，那么该杂质可能是（）
A.MnO2
B.CuO
C.Fe2O3
D.Al2O3
4. 25.某物质由碳、氢、氧三种元素组成，图2-7-5是该物质的元素质量分数圆饼图，图2-7-6为该物质的分子结构模型图。据图分析，下列关于该物质的说法正确的是 ( )
元素A、B、C分别表示碳、氢、氧
B．该物质化学式可表示为CH?O?
C．该物质相对分子质量为105
D．分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为2:6:1
5. 元素X,Y可组成两种化合物A和B,在A中X的质量分数为50%,在B中X的质量分数为40%,已知A的化学式为XY 2,则B的化学式为(　　)A. XYB. X 2YC. XY 3D. X 3Y
6. CO和X的混合气体中，氧元素的质量分数为55%，则X是下列气体中的（ ）
A. CO2
B. NO2
C. SO3
D. SO2
7. 在由K2S、K2SO3、K2SO4组成的某混合物中，已知硫元素的质量分数为16%，则氧元素的质量分数为（　　）
A. 84%
B. 45%
C. 32%
D. 50%
8. 常温下某气体可能是SO2、CO、N2中的一种或几种组成，测得其氧元素的质量分数为50%，则可能组合是下列组成中的（）
①SO2 ②SO2、CO ③SO2、N2 ④CO、N2 ⑤SO2、CO、N2
A.①②③
B.②③⑤
C.①②⑤
D.①④⑤
9. 已知一个SO2分子的质量为n千克，一个SO3分子的质量为m千克，若以一个硫原子质量的作为标准，则SO2的相对分子质量为（）
A.
B.
C.
D.
10. 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
11. 由NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中，已知S元素的质量分数w（S）=a%，则O元素的质量分数w（O）为（　　）
A. 1-1.75a%
B. 1.75a%
C. 1.25a%
D. 无法计算
12. 硫酸铁和硫酸亚铁的混合物中,若其中铁元素的质量分数为a%,则其中硫元素的质量分数为(　　)
A. (100-3a)%
B.
%
C.
%
D.
(100-a)%
13.某不纯的硝酸铵(NH4NO3)化肥样品中氮元素的质量分数为36%，则此硝酸铵化肥中混入的一种氮肥可能是下列化肥中的（ ）
A. NH4HCO3　
B. (NH4)2SO4
C. NH4Cl　
D. CO(NH2)2
14.茶叶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效，其化学式为C??H??O??，下列说法不正确的是 ( )
A．单宁酸由碳、氢、氧三种元素组成
B．一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成
C．单宁酸中碳、氢、氧质量比为228：13：184
D．一个单宁酸分子中含26个氢分子
二、填空题
15.山梨酸钾(化学式为C5H7COOK)是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂，在我市海产品深加工过程中广泛使用。
(1)该物质由 种元素组成。
(2)该物质中碳、氧元素的原子个数比是 。
(3)该物质中碳元素的质量分数为 。
16. 某Na2S、Na2SO3、Na2SO4混合物中，S元素的质量分数为32%，则混合物中Na元素和S元素的质量比为 ，O元素的质量分数为 。
17.医药上用的阿斯匹林的组成里含有4.5%的氢.35.5%的氧.60%的碳，其分子量为180。阿斯匹林的化学式为CxHyOz，则x、y、z的值分别是?????? 、??????? 、??????。
18. 某碳酸钙样品中含碳元素的质量分数为9%(杂质不含碳元素),则样品中CaCO 3的质量分数为 。
三、计算题
19.一瓶未贴标签的粉末状常见金属R。为了测定R的相对原子质量，准确称取一定量金属粉末，在坩埚内加强热使其完全氧化，冷却后再称重。重复试验，获得下表所示数据。请回答：
实验次数
金属质量(g)
金属氧化物质量(g)
1
45.0
84.9
2
45.0
85.1
3
45.0
85.0
平均值
45.0
m
(1)表格中m=__________。
(2)该金属氧化物中，R元素和氧元素的质量比为_______。
(3)已知R的化合价为+3价，则R的相对原子质量为_______。
20.蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料。人体通过食物获得的蛋白质在胃肠中与水反应生成氨基酸。蛋氨酸(C5H11O2NS)就是其中的一种。请回答下列问题：
(1)蛋氨酸中各种元素的质量比 。
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数为多少。
(3)每100克合格奶粉中含蛋白质约18克，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%，则每100克合格奶粉中氮元素的质量为多少。现经测定每100克某奶粉中含有氮元素的质量为0.5克，则这种奶粉是否合格。
参考答案
1. C【解答】解：甲烷中氢元素的质量分数为：
×100%═25%；
乙烷中氢元素的质量分数为： ×100%═20%；
故二者的混合气体中氢元素的质量分数介于25%和20%之间，比较选项，C正确．
故选C
【分析】可假设混合气体全是甲烷，求出氢元素的质量分数，然后假设全是乙烷，求出氢元素的质量分数；在二者组成的混合气体中，氢元素的质量分数介于二者之间，以此求出问题的答案．
2. 【解答】解：在由C2H4 ， C3H6和CH2O组成的混合气体中，只有3种元素C、H、O，C原子与H原子数目之比是定值，为1：2，故m（C）：m（H）=12：2=6：1，碳元素的质量分数为60%，则氢元素的质量分数为10%，O的质量分数为1﹣60%﹣10%=30%．
故选A．
【分析】根据在C2H4 ， C3H6和CH2O混合物中，C原子与H原子数目之比是定值，为1：2，故m（C）：m（H）=12：2=6：1，根据碳元素的质量分数求出氢元素的质量分数，进而求出氧元素的质量分数，据此解答．
3. 答案：D。
解：氧化镁中氧元素的质量分数为×100%=40%，40%小于45%，故所含的杂质的氧元素的质量分数应大于45%；
A.MnO2中氧元素的质量分数为×100%≈36.8%，小于45%，不符合题意；
B.CuO中氧元素的质量分数为×100%=20%，小于45%，不符合题意；
C.Fe2O3中氧元素的质量分数为×100%=30%，小于45%，不符合题意；
D.Al2O3中氧元素的质量分数为×100%≈47.1%，大于45%，符合题意；
故选D。
4. D根据该物质的分子结构模型图可知，1个分子由2个C原子、6个A原子和1个B原子构成，则其化学式为C?A?B，结合三种元素的质量分数可确定C为碳元素，B为氧元素，A为氢元素，故A说法错误；该物质化学式为C?H?O，相对分子质量为12×2+1×6+16×1=46，分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为2:6:1，故B、C错误，D正确。
5. C
根据A的化学式为XY 2,其中X元素的质量分数为50%,可求得X元素,Y元素的相对对原子质量之比;利用B中X的质量分数确定Y的质量分数,从而确定其化学式．解：A的化学式为XY 2,其中X元素的质量分数为50%,则Y的质量分数为50%,故X和Y的质量比是1：1,则有
,故
;B中X的质量分数为40%,则Y的质量分数为60%,设其化学式为X aY b,则有
,解得
,故其化学式为XY 3,观察选项,故选C．
6. 【答案】该题可以利用极端假设法，来分析求解．即首先，假设原物质是CO；根据元素的质量分数的计算公式（即某元素质量分数=该原子的相对原子质量与该原子个数的乘积÷该物质的相对分子质量×100%），计算出CO中氧元素的质量分数；然后，用已知的氧元素的质量分数（即55%）与之相比较，如果大就从选项中找个氧元素的质量分数比其更大的；如果小就从选项中找个氧元素的质量分数比其更小的；使已知的氧元素的质量分数（即55%）处于中间．最后，分别计算出选项中的氧元素的质量分数，寻找合适的选项即可．根据元素的质量分数的计算公式可得，CO中氧元素的质量分数为：=57.1%．由于已知数55%＜57.1%；所以X只能是氧元素的质量分数＜55%的物质才有可能．同理可得，A、CO2中氧元素的质量分数为：=72.7%；B、NO2中氧元素的质量分数为：=69.6%；C、SO3中氧元素的质量分数为：=60%；D、SO2中氧元素的质量分数为：=50%．由此可见，只有D选项中的SO2中氧元素的质量分数小于已知数55%．故选D．
7. 解：三种物质中都含有“K2S”，可知：混合物中K和S的质量比=39×2：32=39：16???已知硫元素的质量分数为16%，那么钾元素的质量分数即为39%∴氧元素的质量分数=100%-16%-39%=45%故选B
本题要求混合物中某元素的质量分数．隐含的条件是三种物质中都含有“K2S”，剩余的部分就是氧元素，由“K2S”可知，混合物中K和S元素的质量比为39×2：32=39：16，已知硫元素的质量分数为16%，可以求出钾元素的质量分数，进而算出氧元素的质量分数．
8. 答案：D。
解：
因为SO2中氧元素的质量分数=×100%=50%；CO中氧元素的质量分数=×100%=57%；N2中不含氧元素；
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SO2；也可以是氧气的质量分数一种大于50%一种小于50%，即CO与N2组成的混合气体；也可以是三种气体的混合物；
不可能出现SO2与N2、SO2与CO的组合；
故选D。
9. ------------------------------------------------------------------------------------------
答案：C。
解：
由题意可知，O原子质量：(m-n) kg；S原子质量：n kg-2(m-n) kg=(3n-2m) kg，
若以硫原子的质量的作为原子量标准， 故S的相对原子质量为32，
所以氧的相对原子质量为：=
所以SO2的相对分子质量为：32+2×=。
故选C。
10. B【解答】从FeSO4、Fe2(SO4)3的化学式中可以发现，不管两种物质各有多少，但混合物中的阴离子只有硫酸根离子，其中硫和氧的质量比是一定的。题中已知混合物中铁元素的质量分数为a%，则硫、氧元素质量分数之和为1﹣a%．而硫元素和氧元素的质量比为32∶（16×4）＝1∶2，所以硫元素的质量分数为
。
故答案为：B。 【分析】根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析，先依据元素质量比即为含量之比，计算出两物质质量比固定的元素含量，再用整体去掉固体质量比的元素含量，得出不固定的元素含量。
11. ------------------------------------------------------------------------------------------
【解答】解：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），混合物就相当于是由AS、ASO4、ASO3组成，而此时的混合物中A、S原子个数比为1：1，二者的质量比为24：32=3：4，由于w（S）=a%，故w（A）=
×a=0.75a%，氧元素的质量分数=1-a%-0.75a%=1-1.75a%；故选：A．
【分析】NaHS、NaHSO3中“NaH”的总相对原子质量为24，与1个Mg原子的相对原子质量相等，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，而此时的混合物中A、S原子个数比为1：1，二者的质量比为24：32；利用硫元素的质量分数可求得A的质量分数，混合物中氧元素的质量分数=1-混合物中硫元素的质量分数-A元素的质量分数．
12. B
根据由于混合物是由Fe 2(SO 4) 3和FeSO 4组成的,共含铁,硫,氧三种元素组成,而每有1个S,就有4个O,所以若铁元素的质量分数为a%,则两种元素的质量分数和是1-a%,则可求出硫元素．解：硫酸铁[Fe 2(SO 4) 3]和硫酸亚铁[FeSO 4]均由Fe,S,O三种元素组成,因此其混合物中Fe%+S%+O%=100%,现已知铁元素的质量分数为a%,则两种元素的质量分数和是1-a%．经仔细分析,这两种化合物中S,O原子个数比相同,都为1：4,所以它们的质量比也成恒比,即为：32：64=1：2,所以硫元素的质量分数为：(1-a%)×
=
%;故选：B．
13. 【解析】　NH4NO3中氮元素的质量分数为×100%＝35%。因为35%＜36%，要使氮元素的质量分数达到36%，那么混入的化肥中氮元素的质量分数必须大于36%。经计算，NH4HCO3中N%＝17.7%，(NH4)2SO4中N%＝21.2%，NH4Cl中N%＝26.2%，CO(NH2)2中N%＝46.7%，故只有CO(NH2)2符合题意。
D 单宁酸(C??H??O??)由碳、氢、氧三种元素组成，A项正确；一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成，单宁酸分子中不含氢分子，B项正确、D项错误；单宁酸中碳、氢、氧质量比为(12×76)：(1×52)：(16×46)=228：13：184，C项正确。
4 3∶1 48%
16.答案：23:16；22%。
解：分析Na2S、Na2SO3、Na2SO4三个化学式的特点可知，不管混合物中各组分的质量关系如何，其中的钠原子和硫原子的个数比始终是：2:1；根据元素质量比的计算公式可得，该混合物中钠元素和硫元素的质量比为：(23×2):(32×1)=46:32=23:16；又因为该混合物中硫元素的质量分数是32%，所以该混合物中钠元素的质量分数是46%；因此，该混合物中氧元素的质量分数是：1-46%-32%=22%。
17. 9? 8? 4
18. 解：假设碳酸钙样品质量为m样品中碳元素质量=m×9%样品中碳酸钙的质量=m×9%÷
×100%=0.75m则样品中CaCO 3的质量分数=
×100%=75%故答案为：75%．
由于杂质不含碳元素,因此碳酸钙样品中的碳元素即碳酸钙中碳元素,根据碳酸钙样品中碳元素质量分数计算一定量样品中碳元素质量,由碳元素质量求出样品中所含碳酸钙的质量,从而求出样品中CaCO 3的质量分数．
19.答案 (1)85.0 (2)9：8(3)27
解析 (1)平均值m==85.0；(2)题述金属氧化物中，金属元素R质量是45.O g，所以氧元素质量是85.0 g-45.0 g=40.0 g，所以R元素和氧元素的质量比为9：8；(3)R的化合价为+3价，则金属氧化物化学式为R?O?，设R的相对原子质量为x，则有2x：(3×16)=9：8，解得x=27。
20.【解析】　(1)m(C)∶m(H)∶m(O)∶m(N)∶m(S)＝(12×5)∶(1×11)∶(16×2)∶(14×1)∶(16×2)＝60∶11∶32∶14∶32。
(2)N%＝×100%＝9.4%。
(3)100克合格奶粉中氮元素的质量为18克×16%＝2.88克。100克某奶粉中氮元素的质量为0.5克，因为0.5克<2.88克，远小于合格奶粉中的含氮量，属于不合格产品。