尖子生培优训练(二) 质量分数、相对质量、化合价计算与应用-2024-2025学年浙教版八年级下册科学

八年级科学尖子生培优训练(二) 质量分数、相对质量、化合价计算与应用 本资料包含四大类题型：题型一：均值法计算；题型二：化学中的“零稳态”计算；题型三：混合物中物质（元素）质量分数的计算；题型四：相对质量及化合价计算。 题型一：均值法计算 1．硝酸铵是农业生产中施用的一种氮肥，它的化学式为 ，经测定某硝酸铵产品中的含氮量为32%，则该产品中含有的杂质不可能是 （ ） A. NH4HCO3 B. NH4Cl C. CO(NH2)2 D. (NH4)2SO4 2．某固体样品可能含有氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁中的一种或几种，经测定该样品中，铁、氧两种元素的质量比为2l：8，则该样品的组成不可能是（　　） A．Fe3O4 B．Fe2O3和FeO C．Fe2O3 D．FeO、Fe2O3和Fe3O4 3．测得CO和CO2两种气体组成的混合物中含碳量为30%(质量分数)，则在混合物中CO和CO2的质量比为 （ ） A.33：7 B.7：11 C.7：33 D.11：7 4．某钢样品的含碳量为0.24%（其他杂质元素不考虑），若碳元素主要以Fe2C和Fe3C的形式存在，该钢样品中Fe2C和Fe3C的质量分数(a)范围是（相对分子质量：Fe2C——124，Fe3C——180） ( ) A.0.03%<a<2% B.0.48%<a<0.72% C.2.24%<a<3.36% D.2.48%<a<3.6% 5．某气体样品可能含有NO、N2O5、NO2中的一种或几种，经实验测定该样品中N、O两种元素的质量比为7：16。则该样品的组成不可能是 ( ) ①N2O5 ②N2O5 和NO2 ③NO2 ④NO、 NO2和N2O5 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 6． 室温下某气体可能是SO2、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．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②④⑤ 7．某气体是由SO2、H2、CO2中的一种或几种组成.现测知该气体中含氧质量分数为50%，则该气体的组成情况可能有：(1) ；(2) ； (3) （需要用到的相对原子质量：O—16 ；S—32；C—12）。 8．现有含铜、氢两种元素的固体样品9克，其中铜元素的质量为8克。已知铜的氧化物有CuO和Cu2O。请回答下列问题： （1）CuO中铜元素和氧元素的质量比为 ，Cu₂O的相对分子质量为 。 （2）若该物质为纯净物，则该物质是 。 （3）若该物质是混合物，它的组成情况有 种。 题型二：化学中的“零稳态”计算 在化学学习过程中，我们发现有很多“零稳态”，比如溶液中各阴阳离子所带总的电荷数为零；化学式中各元素化合价代数和为零等。请计算并回答下列为题： 1．在某电解质的混合液中，存在着Na+、Al3+、SO42﹣和NO3﹣ 4种离子，已知Na+、SO42﹣和NO3﹣三种离子的个数比为1：2：6，则Al3+、SO42﹣和NO3﹣的个数比为　 　，此混合液中有　 　种溶质，所含溶质的化学式分别为　 　。 2．将NaOH溶液露置于空气中，过了一段时间后会形成碳酸钠（化学式： ），发现溶液中的Na+与OH﹣的个数比7：5，若Na+的个数为7n，则另一种离子的个数为　 　。 3、已知铁的氧化物中通常只有+2、+3两种化合价，氧元素在化合物中通常显﹣2价，测得铁的某种氧化物晶体的化学式为Fe23O25，则其中Fe2+、Fe3+的粒子个数比为　 　。 4、天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种氧化镍NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但此化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成中粒子个数比为Ni：O=97：100，计算该晶体中Ni3+ 与Ni2+的离子个数比为 。 5、某种蓝色氧化钨的化学式可以表示为WO2.8，在其中存在五价和六价两种价态的钨。则蓝色氧化钨中五价钨与六价钨的原子数目之比为　 　。 6、 X、Y、Z 三种元素组成的化合物里，Y 为 + 2 价，Z 为 + 5 价，X 为 -2 价。X、Z 两元素在化合物里组成的原子团为 -3 价，且有 5 个原子。则此化合物的化学式为 。 题型三：混合物中物质（元素）质量分数的计算 1．在硫酸亚铁（FeSO4）和硫酸铁[Fe2（SO4）3] 的混合物中，硫的质量分数是22℅，则混合物中铁的质量分数是 （ ） A、34℅ B、44℅ C、66℅ D、无法确定 2．由Na2SO4、Na2SO3和Na2S三种物质组成的混合物中，测得氧元素的质量分数为22%，则其中钠元素的质量分数为 （ ） A、23% B、46% C、32.6% D、无法确定 3．亚硫酸钠（Na2SO3）和硫酸钠（Na2SO4）的混合物中，硫的质量分数是32℅，则混合物中氧的质量分数是____________℅。 4．由C2H2和C2H4O组成的混合气体中，经测定其中碳元素的质量分数为72%，则混合气体中氧元素的质量分数为 （ ） A、32% B、22．65% C、19．56% D、2．14% 5．由乙醛（CH3CHO）、乙炔（C2H2）、苯（C6H6）组成的混合物中，碳的质量分数为72%，则氧的质量分数为 。 6．在CO、HCOOH、OHC—COOH组成的混合物中，H%=y，则C%为 （ ） A、3（1－9y）/7 B、6（1－y）/7 C、3（1－6y）/7 D、（1－y）/7 7．由Na2SO4和CaSO4组成的混合物中，测知氧元素的质量分数为46%．若再计算混合物中的下列各项：①硫元素的质量分数 ②钠元素的质量分数 ③CaSO4的质量分数 ④Na2SO4和CaSO4的质量比 ⑤CaSO4的质量，以下判断正确的是 （　 ） A.都能确定 B.都不能确定 C.只有①能确定 D.只有⑤不能确定 题型四：相对质量及化合价计算 1．某物质的分子式为HnRO2n－1 ，它的相对分子质量是m ，则R元素的相对原子质量是 （ ） A、m－3n－1 B、m－3n＋1 C、m－33n－16 D、m－33n＋16 2．某氧化物的分子式为RxOy，它的相对分子质量是M，则R元素的相对原子质量是 （ ） A、（M－16x）/y B、（M－16y）/x C、M－16y D、M＋16y 3．在19世纪，化学家对氧化锆的化学式有争议。经测定，锆的相对原子质量为91，其氯化物的相对分子质量是233，若氧化物中锆的化合价与氯化物中锆的化合价相同，试判断氧化锆的化学式为 （ ） A、ZrO2 B、Zr2O C、Zr2O3 D、ZrO 4．某元素的醋酸盐的相对分子质量为m（醋酸根为CH3COO－），相同化合价该元素的硝酸盐的相对分子质量为n。则该元素的化合价数值为 （ ） A、 B、 C、 D、 5．某元素R的化合价是奇数（不变价），其氯化物的相对分子质量是m，其氧化物的相对分子质量是n，则R的化合价是 （ ）A、2（m－n）/55 B、2（n－m）/55 C、（2m－n）/55 D、（2n－m）/55 6．金属R的氧化物的相对分子质量是X，其氯化物的相对分子质量是Y，则此金属的化合价是 （ ） A、（2X－Y）/55 B、（2Y－X）/55 C、2（Y－X）/55 D、（X＋Y）/55 7．元素R与元素溴Br（相对原子质量为80），以质量比7∶30相结合，形成化合物RBr3，则R的相对原子质量是 （ ） A、210 B、80 C、56 D、7 8．元素Y一个原的质量为m克，元素X的相对原子质量是A，化合物XY2的相对分子质量是M，W克XY2中含X原子的个数是 （ ） A、2W（M－A）/mM B、2mM/ W（M－A） C、W（M－A）/2mM D、m（M－A）/2WM 9．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 10．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7∶3 ，则该化合物的分子式表示为 （ ） A、X3Y4 B、X3Y2 C、X2Y3 D、XY 11．X、Y两种元素组成的化合物甲和乙，甲的化学式为XY2，其中Y元素的质量分数为50％，乙中Y元素的质量分数为60％，则乙的化学式为 （ ） A、XY B、XY3 C、X2Y3 D、X3Y 12．A、B是由氮和氧两种元素组成的化合物，这两种物质中氮、氧元素的质量比都是7∶16，但B的相对分子质量是A的2倍，则A的分子式是_________，B的分子式是_________。 13．已知X、Y两元素的相对原子质量之比是2∶1，由这两种元素形成的化合物中，X、Y的质量之比是2∶3，其中X的化合价为＋a 。则在化合物中Y的化合价为 （ ） A、－a/2 B、－a/3 C、－2a/3 D、－3a/2 14．某物质R是人类生命活动中不可缺少的物质。已知R的相对分子质量为150，其中含碳元素40%，含氢元素6.7%，其余为氧元素。则R的化学式为 （ ） A、C5H10O5 B、C4H10O5 C、C6H6O D、C6H12O6 15．医药上用的阿斯匹林的成分中含4.5℅的氢，35.5℅的氧，60℅的碳，若将此分子式写成CxHyOz，则x∶y∶z的值约为 （ ） A、14∶8∶1 B、14∶1∶8 C、9∶8∶4 D、∶2∶4 16．下列物质中，一定属于混合物的是 （ ） A、含铁70℅的氧化铁 B、含氮35℅的硝酸铵 C、冰和水的混合物 D、含碳10℅的碳酸钙（CaCO3） 17．质量相等的SO2和SO3中，氧元素的质量比是 （ ） A、2∶3 B、1∶1 C、5∶6 D、7∶12 18． 要使CO2和CO中含有相同质量的碳元素，则CO2和CO的质量比是___________，要使CO2和CO中含有相同质量的氧元素，则CO2和CO的质量比是__________。质量相等的CO2和CO中，氧元素的质量比是__________，碳元素的质量比是__________。 19．血红蛋白的相对分子质量是68000，其中铁元素的质量分数是0.33℅，则平均每个血红蛋白分子中含铁原子的个数是_________。 20．已知一个CO分子的质量为n千克，一个CO2分子的质量为m千克，（假设两种分子中碳、氧原子分别具有相同的中子数）若以碳原子质量的1/12为标准，则CO2的相对分子质量是_______________。（用m、n表示） 21．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，（假设两种分子中硫、氧原子分别具有相同的中子数）若以硫原子质量的1/32为标准，则SO2的相对分子质量是_______________。（用m、n表示） 答案与解析 题型一：均值法计算 1. 答案：C 解析：硝酸铵（NH₄NO₃）中氮元素质量分数为： 样品含氮量为32%，说明杂质含氮量低于35%。 · NH₄HCO₃： · NH₄Cl： · CO(NH₂)₂：（高于35%，不可能是杂质） · (NH₄)₂SO₄： 故选C。 2. 答案：C 解析：Fe₃O₄中Fe、O质量比为21:8（直接符合）；Fe₂O₃中Fe、O质量比为7:3（21:9），FeO中为7:2（21:6），两者混合可调节至21:8；FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄混合也可满足。Fe₂O₃单独存在时质量比为21:9≠21:8，故选C。 3. 答案：C 解析： 设CO质量为，CO₂质量为，则碳元素质量： 化简得，故选C。 4. 答案：D 解析：假设碳全以Fe₂C存在，其质量分数为： 假设全以Fe₃C存在，质量分数为： 故范围为2.48%~3.6%，选D。 5. 答案：A 解析：NO中N:O=7:8，NO₂中N:O=7:16，N₂O₅中N:O=7:20。 样品N:O=7:16，可能为NO₂单独存在（③可能），或NO与N₂O₅混合（④可能）。①N₂O₅（7:20）、②N₂O₅+NO₂（7:20~7:16之间）均不满足，故选A。 6. 答案：C 解析：SO₂中O%=50%，CO中O%≈57.1%，N₂中O%=0%。组合需满O%=50%： · ①SO₂（直接符合）； · ④CO与N₂混合（CO中O%＞50%，N₂中O%=0%，可调节至50%）； · ⑤三者混合（可通过比例调节）。 ②（SO₂+CO，O%＞50%）、③（SO₂+N₂，O%＜50%）不符合，故选C。 7. 答案：(1) SO₂；(2) H₂、CO₂；(3) SO₂、H₂、CO₂ 解析：SO₂中O%=50%，H₂中O%=0%，CO₂中O%≈72.7%。 满足O%=50%的组合： · 纯SO₂； · H₂与CO₂混合（CO₂中O%＞50%，H₂稀释至50%）； · 三者混合（通过比例调节）。 8. 答案：（1）4:1，144；（2）Cu₂O；（3）2种 解析： （1）CuO中Cu:O=64:16=4:1；Cu₂O相对分子质量=64×2+16=144。 （2）纯净物中Cu%=8/9≈88.9%，Cu₂O中Cu%=128/144≈88.9%，故为Cu₂O。 （3）混合物可能为：①Cu与CuO；②Cu与Cu₂O，共2种。 题型二：化学中的“零稳态”计算 1. 答案：1:2:6，3种，Na₂SO₄、NaNO₃、Al₂(SO₄)₃ 解析：设Na⁺、SO₄²⁻、NO₃⁻个数为1、2、6，电荷守恒： 故Al³⁺:SO₄²⁻:NO₃⁻=1:2:6。溶质为Na₂SO₄、NaNO₃、Al₂(SO₄)₃，共3种。 2. 答案：Na₂CO₃，n 解析：NaOH与CO₂反应生成Na₂CO₃。设Na⁺=7n，OH⁻=5n，CO₃²⁻=x，电荷守恒：，另一种离子为CO₃²⁻，个数为n 3. 答案：19:4 解析：设Fe²⁺=x，Fe³⁺=y，则：原子数 电荷守恒解得x=19，y=4，故比为19:4。 4. 答案：6:91 解析：设Ni³⁺=x，Ni²⁺=y，x+y=97，电荷守恒：，故比为6:91。 5. 答案：2:3 解析：设五价钨为x，六价钨为y，x+y=1，化合价代数和=2×2.8=5.6： 6. 答案：Y₃(Z X₄)₂ 解析：X、Z组成-3价原子团，含5个原子，设为ZₐXᵦ，a+b=5，5a-2b=-3，解得a=1，b=4（即ZX₄³⁻）。化合物化学式为Y₃(ZX₄)₂。 题型三：混合物中物质（元素）质量分数的计算 1. 答案：A 解析：FeSO₄和Fe₂(SO₄)₃中S:O=32:(16×4)=1:2，硫占22%，则O占44%，Fe占1-22%-44%=34%，选A。 2. 答案：B 解析：Na₂SO₄、Na₂SO₃、Na₂S中Na:S=46:32（固定），O%=22%，则Na+S=78%，Na%=78%×(46/78)=46%，选B。 3. 答案：22% 解析：Na₂SO₃和Na₂SO₄中Na:S=46:32，S%=32%，则Na%=32%×(46/32)=46%，O%=1-32%-46%=22%？ 4. 答案：C 解析：C₂H4O可写成C₂H₂·H₂O，混合气体等效为C₂H₂和H₂O。C₂H₂中C%=12×2/26=12/13，设混合气体总质量为100g，C₂H₂质量为x，则： H₂O质量=22g，O%=22g×(16/18)=19.56%，选C。 5. 答案：19.6% 解析：将乙醛拆为C₂H₂·H₂O，混合物等效为C₂H₂、H₂O和C₆H6，C:H=1:1，C%=72%，则H%=6%，H₂O中CH%=78%，H₂O质量=100%-78%)=22%，O%=22%×(16/18)=19.6% 6. 答案：A 解析：CO、HCOOH（可写成CO·H₂O）、OHC—COOH（可写成2CO·H₂O），混合物等效为CO和H₂O。设总质量为1，H%=y，则H₂O质量=9y（H₂O中H%=2/18=1/9），CO质量=1-9y，C%=(12/28)(1-9y)=3(1-9y)/7，选A。 7. 答案：D 解析：Na₂SO4和CaSO4中S:O=32:64=1:2，O%=46%，则S%=23%（因S:O=1:2）。设Na₂SO4质量分数为x，CaSO4为1-x，Na%和Ca%可通过x表示，故①可确定，②③④可通过方程计算，⑤因总质量未知无法确定，选D。 题型四：相对质量及化合价计算 1. 答案：D 解析：设R的相对原子质量为，则：; 选D。 2. 答案：B 解析： ;选B。 3. 答案：A 解析：设锆的化合价为，氯化物为，相对分子质量=91+35.5n=233 ⇒ n=4，氧化物为₂，选A。 4. 答案：A 解析：设元素化合价为，相对原子质量为，则：醋酸盐：（CH3COO-式量59）硝酸盐：; 相减得， 选A。 5. 答案：C 解析：设R的化合价为，相对原子质量为，则：氯化物： 氧化物（R为奇数价，氧化物为₂）：; 联立解得，选C。 6. 答案：B 解析：设化合价为，相对原子质量为，则：氧化物：（若为₂） 氯化物： 联立解得，选B。 7. 答案：C 解析： RBr3中R:3Br=7:30 ⇒ R:(3×80)=7:30 ⇒ R=56，选C。 8. 答案：C 9. 答案：B 解析： 设化学式为，则：; 化学式为，选B。 10. 答案：C 解析：设化合物化学式为，则： 故化学式为，选C。 11. 答案：B 解析：甲（）中Y%=50%，设X、Y相对原子质量为、，则： 设乙化学式为，Y%=60%，则： 故乙为，选B。 12. 答案：， 解析：氮、氧质量比7:16，原子个数比：；最简式为（相对分子质量46）。B的相对分子质量是A的2倍，故A为，B为。 13. 答案：B 解析：设X、Y相对原子质量为、，化合物中原子个数比：化学式为；根据化合价代数和为零，设Y化合价为，则：；故Y化合价为，选B。 14. 答案：A 解析：计算各元素质量： · · · 故化学式为，选A。 15. 答案：C 解析：原子个数比： 选C。 16. 答案：D 解析：纯净的含铁70%（A可能为纯净物）；纯净的含氮35%（B可能为纯净物）；冰和水为同一物质（C为纯净物）；中碳元素理论含量为12%，含碳10%说明含杂质，一定为混合物（D）。 17. 答案：C 解析：设和质量均为，则： · 中氧元素质量： · 中氧元素质量： 质量比为，选C。 18. 答案：11:7，11:14，14:11，7:11 解析：相同碳元素质量，需，质量比； · 相同氧元素质量，需，质量比； · 质量相等时，氧元素质量比：，碳元素质量比。 19. 答案：4 解析：铁原子总数： 20. 答案： 解析：设碳原子质量为，氧原子质量为，则：相对分子质量： 21. 答案： 解析：设硫原子质量为，氧原子质量为，则：相对分子质量： 学科网（北京）股份有限公司 $$