内容正文:
第19讲 物质组成的定量认识
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.知道相对分子质量的含义,会计算物质的相对分子质量。
2.学会根据化学式计算物质的元素质量比和元素的质量分数。
3.学会根据标签辨识某些食品或药品的主要成分,比较、分析相应物质的含量。
一、相对分子质量
1.定义:化学式中各原子的 的总和就是相对分子质量。
2.符号:
3.注意:
(1)相对分子质量是分子的 ,不是分子的真实质量。
(2)相对分子质量与相对原子质量一样,是一个 ,单位也是 。
(3)纯净物相对分子质量是固定不变的。
二、计算相对分子质量
1.计算式:
物质AaBb 的相对分子质量为( × )+( × )
即Mr(AaBb)=
2.典例:
(1)N2的相对分子质量:Mr(N2)=
(2)Ca(OH)2的相对分子质量:Mr[Ca(OH)2]=
(3)2H2O的相对分子质量:Mr[2H2O]=
三、计算物质组成元素的质量比
1.方法:物质组成元素的质量比等于物质化学式中各元素的 与其 的 之比。
2.计算式:
物质AaBb中A、B元素的质量比为:
A元素质量:B元素质量=( × ):( × )
即m(A) : m(B) =
3.典例:
(1)CO2中各元素的质量比为m (C) : m (O) =
(2)Ca(OH)2中各元素的质量比为m (Ca) : m (O) : m (H) =
(3)NH4NO3中各元素的质量比为m (N) : m (H) : m (O) =
四、计算物质中某元素的质量分数
1.方法:物质中某元素的质量分数就是 与组成物质的 之比。
2.计算式:
物质中某元素的质量分数 =
物质AaBb中A元素的质量分数为:ω(A) =
3.典例:
(1)H2O中氢元素的质量分数=
(2)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数=
(3)NH4NO3中氮元素的质量分数=
【易混易错】
物质中元素的质量分数是以百分数的形式呈现的,故一定要记得写“×100%”。
4.元素质量与物质质量的换算:
(1)物质中某元素的质量=物质的质量×
(2)物质的质量=某元素的质量÷
(3)物质X和Y含等质量的某种元素A:
× = ×
(3)典例:
(1)计算150千克硝酸铵中氮元素的质量:
氮元素的质量:
(2)计算含4 g钙元素的CaCO3质量:
CaCO3的质量:
(3)计算与36克水所含氧元素的质量相等的二氧化碳的质量
考点一 相对分子质量
【例1】下列各物质相对分子质量的计算,正确的是
A.O2:2×8=16 B.CO2:12+16=32
C.CaO:40+16=56g D.Ca(OH)2:40+(16+1)×2=74
【变式1-1】在剧烈运动后,血液中会产生较多的乳酸,使肌肉酸痛。放松一段时间后,由于乳酸与吸入的氧气反应生成二氧化碳和水,从而使肌肉的酸痛感消失。已知乳酸的相对分子质量为90,则乳酸的分子式为
A. B. C. D.
【变式1-2】一个NO2分子质量为a千克,一个N2O3分子质量为b千克,若以氧原子质量的1/16作为标准,则NO3 的相对分子质量为
A. B. C. D.
考点二 计算元素的质量比
【例2】中国古人从自然万物、天地四时中发现了色彩,又赋予它们雅致动听的名字:桃红、凝脂、群青、沉香……,如桃红:逃之夭夭,灼灼其华。古代的桃红胭脂可由红花花汁制成,红花的染色成分为红花素。在红花素()分子中,氢、氧两元素质量之比为( )。
A. B. C. D.
【变式2-1】普通胶水中含有的聚乙烯醇可以用于造血干细胞的培养液,帮助治疗白血病。聚乙烯醇的化学式为(C2H4O)n,下列关于聚乙烯醇的说法合理的是
A.聚乙烯醇分子中含有7个原子
B.聚乙烯醇的相对分子质量为44n
C.聚乙烯醇中碳元素与氧元素的质量比为2:1
D.聚乙烯醇由2个碳元素、4个氢元素、1个氧元素组成
【变式2-2】我国科学家以二氧化碳为原料直接合成了淀粉[化学式为],为人工合成“粮食”提供了新路径。淀粉中C、H元素质量比表示正确的一项是( )。
A.6:10 B.36:5 C.3n:5n D.无法计算
考点三 计算元素的质量分数
【例3】尿素是氨肥中最主要的一种,其化学式为。下列关于尿素的说法正确的是
A.的相对分子质量为60g
B.C、O、N、H四种原子的个数比为1:1:1:4
C.氮元素的质量分数:
D.C、O、N、H四种元素的质量比为12:16:14:1
【变式3-1】对乙酰氨基酚()是通过化学方法合成的一种常用解热镇痛药。计算:
(1)一个对乙酰氨基酚分子中含有 个原子(写数值);
(2) 对乙酰氨基酚中碳元素质量分数为 (结果精确到0.1%)。
【变式3-2】高铁酸钠是高铁上常用的一种“绿色、环保、高效”的消毒剂。
(1)已知高铁酸钠的相对分子质量为166,则x的值为
(2)高铁酸钠中钠元素与铁元素的质量之比为 (写出最简整数比)。
(3)的高铁酸钠中含有多少克铁元素?(请写计算过程)
考点四 根据结构图或模型图进行计算
【例4】酒精是由碳、氢、氧三种元素组成的,表示氢原子表示氧原子表示碳原子,如图是该物质的分子结构模型图,回答下列问题:
(1)酒精的相对分子质量为 。
(2)酒精分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为 。
(3)9.2g酒精中碳元素的质量与 g二氧化碳中碳元素的质量相等。
【变式4-1】有些年轻人喜欢染发,染发时一般要用到一种着色剂﹣对苯二胺,它是一种有毒的化学药品,有致癌性,会对染发者的身体带来伤害,其分子结构如图所示。下列有关对苯二胺的说法不正确的是
A.对苯二胺的化学式为C6H8N2
B.对苯二胺的相对分子质量为108g
C.对苯二胺中碳、氢、氮元素的质量比为18:2:7
D.对苯二胺对人体有害
【变式4-2】人类的生命活动需要20余种氨基酸,丙氨酸就是其中的一种氨基酸,已知丙氨酸分子的模型如下图所示,根据模型图回答下列问题:
(1)丙氨酸中碳、氧元素的质量比为 (最简整数比)。
(2)267g丙氨酸中氮元素的质量为 g。
考点五 根据标签进行计算
【例5】如表为某钙片的商品标签,请根据标签的有关信息完成下列问题。
XX儿童钙片
主要成分:碳酸钙()、维生素D
功能:补钙
规格:2g/片
每片中含碳酸钙75%
使用方法:啮食:每日两片
(1)服用钙片“补钙”指的是钙 。(填“原子”“分子”或“元素”之一)。
(2)主要成分碳酸钙()中钙元素的质量分数为 。
(3)某儿童按标签用量服药,每天补充钙元素的质量是多少?(写出计算过程)
【变式5-1】如图是已破损的维生素C(简写为Vc,其化学式为C6H8Ox)的说明书部分信息。
××牌维生素C(片剂)
化学式:C6H8O相对分子质量:176
规格:每片含Vc10mg
用法与用量:一日3次,
成人每次2片
……
请回答:
(1)Vc中碳元素质量分数为 (计算结果精确到0.1%)。
(2)小辉妈妈每天服用该Vc片剂,小辉建议妈妈可食用西红柿来代替Vc片,若100g西红柿含Vc30mg,则小辉妈妈每天食用西红柿 g,即可达到服用上述Vc片的效果。
【变式5-2】如图是一种加碘盐包装袋上的部分内容。请通过计算回答下列问题。
(1)碘酸钾(KIO3)的相对分子质量是多少?
(2)碘酸钾中碘元素的质量分数是多少?(结果保留到小数点后一位)
(3)300g该食盐中碘元素的质量范围是多少?
基础达标
1.下列关于相对分子质量的说法正确的是
A.相对分子质量是一种相对质量
B.相对分子质量是一个分子中所有原子质量的总和
C.相对分子质量与物质的化学式无关
D.相对分子质量就是分子的质量
2.运动员在赛场上受伤后,常使用氯乙烷(化学式为C2H5Cl)作应急治疗的局部麻醉剂。氯乙烷中碳、氢元素的质量比为( )。
A.2:5 B.6:1 C.2:1 D.24:5
3.乙二醇可用于生产汽车防冻液,其分子的微观结构示意图如图所示,下列有关乙二醇的说法正确的是
A.化学式为 B.相对分子质量为62
C.分子中碳原子和氢原子的个数比为 D.一个乙二醇分子由10个元素组成
4.云南沃柑色泽鲜艳、酸甜适口、汁水浓郁,富含维生素C(C6H8O6)、膳食纤维、矿物等多种营养素。下列关于 维生素C说法中正确的是
A.维生素C分子由20个原子构成
B.维生素C的相对分子质量176g
C.维生素C中碳、氧元素的质量比为1:1
D.维生素C是由碳、氢、氧三种元素组成
5.某品牌加碘食盐标签上的部分信息如图所示。依据信息判断,下列说法正确的是( )。
加碘食盐配料:NaCl、KIO3
含碘量:10 mg
净含量:500 g
食用注意:勿长时间加热
保存:防潮、放阴凉处
A.此品牌的加碘食盐属于纯净物 B.KIO3中碘元素的质量分数最大
C.袋装500 g这种食盐中含KIO3的质量为10 mg D.炒菜时,菜刚入锅就放入加碘食盐调味
6.太原清徐县的葡萄种植历史悠久,唐朝时并州诗人王瀚留有“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”的名句。葡萄中含有丰富的葡萄糖(化学式C6H12O6),葡萄糖中氢、氧元素的质量比为
A.2:1 B.1:16 C.1:8 D.1:1
7.甲烷()是天然气的主要成分,甲烷中氢元素的质量分数为
A.6.25% B.20% C.25% D.75%
8.某种葡萄糖酸锌口服液的标签提供了如图信息,下列说法正确的是
葡萄糖酸锌口服液有效成分:葡萄糖酸锌()
含锌量:每支口服液含锌
A.锌是人体必需的常量元素
B.每支口服液含葡萄糖酸锌
C.葡萄糖酸锌中碳元素质量分数最大
D.葡萄糖酸锌由12个碳原子、22个氢原子、14个氧原子和1个锌原子构成
9.丙三醇()又名甘油,是一种无色粘稠状液体,常用作面霜、唇膏的保湿剂。
(1)丙三醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2) g丙三醇中含氧元素的质量是。
10.最近媒体报道油炸含有淀粉的食品会产生有毒的丙烯酰胺(化学式为C3H5NO),食用后有害健康。试计算
(1)丙烯酰胺中碳、氢、氮、氧各元素的质量比是 ;
(2)丙烯酰胺中碳元素的质量分数是 (计算结果精确至0.1%)。
11.蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收,丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题:(提示:H﹣1 C﹣12 N﹣14 O﹣16)
(1)丙氨酸分子中C、H、O、N各原子的个数比为 。
(2)丙氨酸的相对分子质量是 。
(3)丙氨酸中碳、氢、氧三种元素的质量比 。
(4)丙氨酸中氮元素的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
(5)17.8g丙氨酸中含氧元素的质量和多少克水中的氧元素质量相等?(写出计算过程)
12.春季是孩子长个的黄金时期,在青少年生长过程中避免不了要补钙,如图是某补钙药品说明,请根据信息回答问题:
(1)碳酸钙的相对分子质量为 ;
(2)每片钙片中钙元素与碳元素的质量比为 。
(3)若一个青少年正常情况下每天需要摄入0.4g钙元素则每天至少服用这种钙片几片?(书写计算步骤)
过关检测
1.已知某物质的化学式为RNO3,相对分子质量是85,则R元素的相对原子质量是
A.55 B.55g C.23 D.23g
2.在亚冬会中,运动员受伤时,常用氯乙烷进行局部麻醉止痛,氯乙烷中碳、氢、氯三种元素的质量比为
A. B. C. D.
3.碳酸二甲酯(C3H6O3)是一种重要绿色化学试剂。下列有关说法中正确的是
A.碳酸二甲酯的相对分子质量为90g
B.碳酸二甲酯是由12个原子构成的
C.碳酸二甲酯中碳元素质量分数最大
D.碳酸二甲酯由碳、氢、氧三种元素组成
4.氨能研究是一种以氨气为基础的新能源研究,旨在以无碳化合物作为清洁能源代替化石燃料。氨气中氮、氢元素的质量比为
A.1:3 B.14:1 C. D.
5.锌是人体所需微量元素,缺锌者可服用葡萄糖酸锌来补充。如图为某品牌的葡萄糖酸锌口服液的标签,下列说法正确的是
葡萄糖酸锌口服液
【功效成分及含量】每毫升含葡萄糖酸锌
【食用方法及使用量】饭后食用,每日2次,每次1支
【规格】/支
A.该口服液为化合物
B.补锌主要可用于治疗贫血
C.葡萄糖酸锌由49个原子构成
D.按标签中使用量,每天可补充锌元素
6.对乙酰氨基酚片是退烧药的一种,其主要成分为对乙酰氨基酚(化学式)。下列有关说法正确的是
A.对乙酰氨基酚是由8个碳原子、9氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
B.对乙酰氨基酚是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的
C.对乙酰氨基酚中,碳、氢、氮、氧元素的质量比为8:9:1:2
D.对乙酰氨基酚,相对分子质量是151g
7.中国是茶的故乡,也是茶文化的发源地。茶叶中的茶多酚具有强血管、降血脂的作用。某种茶多酚的化学式为。请计算:
(1)一个分子中含有 个原子;
(2)的相对分子质量为 。
8.a-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(注"一"表示原子之间相互连接)。试计算∶
(1)a-丙氨酸的相对分子质量为______
(2)α-丙氨酸中碳元素、氢元素、氮元素的质量比为______
9.对乙酰氨基酚()是通过化学方法合成的一种常用解热镇痛药。计算:
(1)对乙酰氨基酚由 种元素组成(写数值)。
(2)对乙酰氨基酚中氧元素的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(3)若对乙酰氨基酚中含有1.8g氢元素,则对乙酰氨基酚的质量为 g。
10.植物生长需要养分,尿素是一种重要的氮肥,其化学式为 。根据尿素的化学式计算:
(1)一个尿素分子中含有 个原子(写数字);
(2)尿素的相对分子质量为 ;
(3)尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的元素质量比为 (最简单整数比);
(4)在 尿素中氮元素的质量为 。
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第19讲 物质组成的定量认识
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.知道相对分子质量的含义,会计算物质的相对分子质量。
2.学会根据化学式计算物质的元素质量比和元素的质量分数。
3.学会根据标签辨识某些食品或药品的主要成分,比较、分析相应物质的含量。
一、相对分子质量
1.定义:化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对分子质量。
2.符号:Mr
3.注意:
(1)相对分子质量是分子的相对质量,不是分子的真实质量。
(2)相对分子质量与相对原子质量一样,是一个比值,单位也是1。
(3)纯净物相对分子质量是固定不变的。
二、计算相对分子质量
1.计算式:
物质AaBb 的相对分子质量为(A的相对原子质量×A原子个数)+(B的相对原子质量×B原子个数)
即Mr(AaBb)=Ar(A)×a + Ar(B)×b
2.典例:
(1)N2的相对分子质量:Mr(N2)=14 × 2 = 28
(2)Ca(OH)2的相对分子质量:Mr[Ca(OH)2]=40+(16+1)× 2 = 74
(3)2H2O的相对分子质量:Mr[2H2O]= 2 ×(1×2+16)= 36
三、计算物质组成元素的质量比
1.方法:物质组成元素的质量比等于物质化学式中各元素的相对原子质量与其原子个数的乘积之比。
2.计算式:
物质AaBb中A、B元素的质量比为:
A元素质量:B元素质量=(A的相对原子质量×A原子个数):(B的相对原子质量×B原子个数)
即m(A) : m(B) =[ Ar(A)×a] : [ Ar(B)×b]
3.典例:
(1)CO2中各元素的质量比为m (C) : m (O) = 12:16×2 =3:8
(2)Ca(OH)2中各元素的质量比为m (Ca) : m (O) : m (H) = 40:16×2:1×2 =20:16:1
(3)NH4NO3中各元素的质量比为m (N) : m (H) : m (O) = 2× 14: 4×1: 16×3 =7:1:12
四、计算物质中某元素的质量分数
1.方法:物质中某元素的质量分数就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。
2.计算式:
物质中某元素的质量分数 = × 100%
物质AaBb中A元素的质量分数为:ω(A) = ×100%
3.典例:
(1)H2O中氢元素的质量分数=×100%= 11.1%
(2)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数=×100%=21.2%
(3)NH4NO3中氮元素的质量分数=×100%=35%
【易混易错】
物质中元素的质量分数是以百分数的形式呈现的,故一定要记得写“×100%”。
4.元素质量与物质质量的换算:
(1)物质中某元素的质量=物质的质量×物质中该元素的质量分数
(2)物质的质量=某元素的质量÷物质中该元素的质量分数
(3)物质X和Y含等质量的某种元素A:
X物质的质量 × X物质中A元素质量分数 = Y物质的质量 × Y物质中A元素质量分数
(3)典例:
(1)计算150千克硝酸铵中氮元素的质量:
氮元素的质量:mN=150 kg ×(×100%)=52.5kg
(2)计算含4 g钙元素的CaCO3质量:
CaCO3的质量:mCaCO3=4 g ÷(×100%)= 10 g
(3)计算与36克水所含氧元素的质量相等的二氧化碳的质量
36g ×( ×100%) = mCO2 × ( ×100% )
mCO2 = 44g
考点一 相对分子质量
【例1】下列各物质相对分子质量的计算,正确的是
A.O2:2×8=16 B.CO2:12+16=32
C.CaO:40+16=56g D.Ca(OH)2:40+(16+1)×2=74
【答案】D
【分析】相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量总和。
【详解】A、O2的相对分子质量=16×2=32,A不正确;
B、CO2的相对分子质量=12+16×2=44,B不正确;
C、CaO的相对分子质量=40+16=56,单位为“1”,一般不写,C不正确;
D、Ca(OH)2的相对分子质量=40+(16+1)×2=74,D正确。
故选D。
【变式1-1】在剧烈运动后,血液中会产生较多的乳酸,使肌肉酸痛。放松一段时间后,由于乳酸与吸入的氧气反应生成二氧化碳和水,从而使肌肉的酸痛感消失。已知乳酸的相对分子质量为90,则乳酸的分子式为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A、的相对分子质量为,不符合题意;
B、的相对分子质量为,符合题意;
C、的相对分子质量为,不符合题意;
D、的相对分子质量为,不符合题意。
故选:B。
【变式1-2】一个NO2分子质量为a千克,一个N2O3分子质量为b千克,若以氧原子质量的1/16作为标准,则NO3 的相对分子质量为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由化学式可知,3个NO2分子(N3O6)与一个N2O3分子的质量之差相当于1个NO3分子的质量,所以1个NO3分子的质量=(3a-b)千克,2个NO2分子的质量2a千克,2个NO2分子比一个N2O3分子多1个氧原子,可知个O原子的质量=(2a-b)千克,以氧原子质量的1/16作为标准,则NO3的相对分子质量为,故选A。
考点二 计算元素的质量比
【例2】中国古人从自然万物、天地四时中发现了色彩,又赋予它们雅致动听的名字:桃红、凝脂、群青、沉香……,如桃红:逃之夭夭,灼灼其华。古代的桃红胭脂可由红花花汁制成,红花的染色成分为红花素。在红花素()分子中,氢、氧两元素质量之比为( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】某物质中AB两种元素的质量比=(A元素的相对原子质量×A原子的原子数):(B元素的相对原子质量×B原子的原子数);此题中,,故C正确。
【变式2-1】普通胶水中含有的聚乙烯醇可以用于造血干细胞的培养液,帮助治疗白血病。聚乙烯醇的化学式为(C2H4O)n,下列关于聚乙烯醇的说法合理的是
A.聚乙烯醇分子中含有7个原子
B.聚乙烯醇的相对分子质量为44n
C.聚乙烯醇中碳元素与氧元素的质量比为2:1
D.聚乙烯醇由2个碳元素、4个氢元素、1个氧元素组成
【答案】B
【详解】A、一个聚乙烯醇分子中含有(2+4+1)×n=7n个原子,故A说法不合理;
B、聚乙烯醇的相对分子质量为n×(12×2+1×4+16)=44n,故B说法合理;
C、聚乙烯醇中碳、氧元素的质量比为(12×2)×n:16n=3:2,故C说法不合理;
D、聚乙烯醇由碳、氢、氧三种元素组成,元素只讲种类不讲个数,故D说法不合理;
故选:B。
【变式2-2】我国科学家以二氧化碳为原料直接合成了淀粉[化学式为],为人工合成“粮食”提供了新路径。淀粉中C、H元素质量比表示正确的一项是( )。
A.6:10 B.36:5 C.3n:5n D.无法计算
【答案】B
【解析】淀粉的化学式为 (C6H10O5)n ,C、H元素质量比为(12×6n):(1×10n)=36:5;
故选B。
考点三 计算元素的质量分数
【例3】尿素是氨肥中最主要的一种,其化学式为。下列关于尿素的说法正确的是
A.的相对分子质量为60g
B.C、O、N、H四种原子的个数比为1:1:1:4
C.氮元素的质量分数:
D.C、O、N、H四种元素的质量比为12:16:14:1
【答案】C
【详解】A、相对分子质量的单位是“1”,省略不写,不是“g”,选项错误;
B、C、O、N、H四种原子的个数比为1:1:2:4,选项错误;
C、元素质量分数=,故氮元素质量分数为:,选项正确;
D、C、O、N、H四种元素的质量比为12:16:(14×2):(1×4)=3:4:7:1,选项错误;
故选C。
【变式3-1】对乙酰氨基酚()是通过化学方法合成的一种常用解热镇痛药。计算:
(1)一个对乙酰氨基酚分子中含有 个原子(写数值);
(2) 对乙酰氨基酚中碳元素质量分数为 (结果精确到0.1%)。
【答案】(1)20
(2) 63.6%
【详解】(1)一个对乙酰氨基酚分子中含有的原子个数=8+9+1+2=20;
(2)对乙酰氨基酚中碳元素的质量分数为×100%≈63.6%。
【变式3-2】高铁酸钠是高铁上常用的一种“绿色、环保、高效”的消毒剂。
(1)已知高铁酸钠的相对分子质量为166,则x的值为
(2)高铁酸钠中钠元素与铁元素的质量之比为 (写出最简整数比)。
(3)的高铁酸钠中含有多少克铁元素?(请写计算过程)
【答案】(1)1
(2)23:28
(3)的高铁酸钠中含有铁元素的质量为:
答:的高铁酸钠中含有铁元素的质量为11.2g。
【详解】(1)高铁酸钠的相对分子质量为:23×2+56x+16×4=166,x=1;
(2)高铁酸钠中钠元素与铁元素的质量之比为(23×2):(56×1)=23:28;
(3)见答案。
考点四 根据结构图或模型图进行计算
【例4】酒精是由碳、氢、氧三种元素组成的,表示氢原子表示氧原子表示碳原子,如图是该物质的分子结构模型图,回答下列问题:
(1)酒精的相对分子质量为 。
(2)酒精分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为 。
(3)9.2g酒精中碳元素的质量与 g二氧化碳中碳元素的质量相等。
【答案】(1)46
(2)2:6:1
(3)17.6
【详解】(1)由图可知,1个乙醇分子中含有2个碳原子、1个氧原子和6个氢原子,化学式为C2H5OH,则酒精的相对分子质量为12×2+1×6+16=46。
(2)结合前面分析可知,酒精分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为2:6:1。
(3)设二氧化碳的质量为x,则,解得x=17.6g。
【变式4-1】有些年轻人喜欢染发,染发时一般要用到一种着色剂﹣对苯二胺,它是一种有毒的化学药品,有致癌性,会对染发者的身体带来伤害,其分子结构如图所示。下列有关对苯二胺的说法不正确的是
A.对苯二胺的化学式为C6H8N2
B.对苯二胺的相对分子质量为108g
C.对苯二胺中碳、氢、氮元素的质量比为18:2:7
D.对苯二胺对人体有害
【答案】B
【详解】A.由图可知,1个分子中含有6个碳原子、2个氮原子和8个氢原子,则其化学式为C6H8N2,该选项说法正确;
B.相对分子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确;
C.对苯二胺中碳、氢、氮元素的质量比为(12×6):8:(14×2)=18:2:7,该选项说法正确;
D.对苯二胺有致癌性,会对染发者的身体带来伤害,该选项说法正确,
故选B。
【变式4-2】人类的生命活动需要20余种氨基酸,丙氨酸就是其中的一种氨基酸,已知丙氨酸分子的模型如下图所示,根据模型图回答下列问题:
(1)丙氨酸中碳、氧元素的质量比为 (最简整数比)。
(2)267g丙氨酸中氮元素的质量为 g。
【答案】(1)丙氨酸中碳、氧元素的质量比为9:8
(2)42
【分析】由图可知,丙氨酸化学式为C3H7O2N;
【详解】(1)丙氨酸中碳、氧元素的质量比为(12×3):(16×2)=9:8。
(2)267g丙氨酸中氮元素的质量为 。
考点五 根据标签进行计算
【例5】如表为某钙片的商品标签,请根据标签的有关信息完成下列问题。
XX儿童钙片
主要成分:碳酸钙()、维生素D
功能:补钙
规格:2g/片
每片中含碳酸钙75%
使用方法:啮食:每日两片
(1)服用钙片“补钙”指的是钙 。(填“原子”“分子”或“元素”之一)。
(2)主要成分碳酸钙()中钙元素的质量分数为 。
(3)某儿童按标签用量服药,每天补充钙元素的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)元素
(2)40%
(3)解:每日两片,每片中含碳酸钙75%,
则每天补充钙元素的质量是2片×2g/片×75%×40%=1.2g。
答:某儿童按标签用量服药,每天补充钙元素的质量是1.2g。
【详解】(1)物质是由元素组成的,服用钙片“补钙”中钙指的是钙元素;
(2)主要成分碳酸钙()中钙元素的质量分数为;
(3)见答案。
【变式5-1】如图是已破损的维生素C(简写为Vc,其化学式为C6H8Ox)的说明书部分信息。
××牌维生素C(片剂)
化学式:C6H8O相对分子质量:176
规格:每片含Vc10mg
用法与用量:一日3次,
成人每次2片
……
请回答:
(1)Vc中碳元素质量分数为 (计算结果精确到0.1%)。
(2)小辉妈妈每天服用该Vc片剂,小辉建议妈妈可食用西红柿来代替Vc片,若100g西红柿含Vc30mg,则小辉妈妈每天食用西红柿 g,即可达到服用上述Vc片的效果。
【答案】(1)40.9%
(2)200
【详解】(1)Vc中的相对原子质量为176,氧原子的个数为x,12×6+1×8+16×x=176,x=6,Vc中碳元素的质量分数为;
(2)每片含Vc10mg,小辉妈妈每天摄入Vc的含量为:10mg×2×3=60mg,若100g西红柿含Vc30mg,则小辉妈妈每天食用西红柿200g,即可达到服用上述Vc片的效果。
【变式5-2】如图是一种加碘盐包装袋上的部分内容。请通过计算回答下列问题。
(1)碘酸钾(KIO3)的相对分子质量是多少?
(2)碘酸钾中碘元素的质量分数是多少?(结果保留到小数点后一位)
(3)300g该食盐中碘元素的质量范围是多少?
【答案】(1)解:碘酸钾的相对分子质量:39+127+16×3=214;
答:碘酸钾的相对分子质量为214。
(2)解:碘酸钾中碘元素的质量分数:×100%≈59.3%,
答:碘酸钾中碘元素的质量分数为59.3%。
(3)解:由标签可知,该碘盐的含碘量为18~33mg/kg,则300g该食盐中碘元素的质量最少为:300g×=5.4mg,最多为:300g×=9.9mg,所以300g该食盐中碘元素的质量范围是5.4mg~9.9mg;
答:300g该食盐中碘元素的质量范围是5.4mg~9.9mg。
【详解】(1)见答案;
(2)见答案;
(3)见答案。
基础达标
1.下列关于相对分子质量的说法正确的是
A.相对分子质量是一种相对质量
B.相对分子质量是一个分子中所有原子质量的总和
C.相对分子质量与物质的化学式无关
D.相对分子质量就是分子的质量
【答案】A
【详解】A、相对分子质量是一个比值,是一种相对质量,故正确;
B、相对分子质量是一个分子中所有原子相对原子质量的总和,故错误;
C、相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量之和,与物质的化学式有关,故错误;
D、相对分子质量是一个分子中所有原子相对原子质量的总和,不是分子的质量,故错误。
故选:A。
2.运动员在赛场上受伤后,常使用氯乙烷(化学式为C2H5Cl)作应急治疗的局部麻醉剂。氯乙烷中碳、氢元素的质量比为( )。
A.2:5 B.6:1 C.2:1 D.24:5
【答案】D
【解析】氯乙烷中碳、氢元素的质量比为。
故选D。
3.乙二醇可用于生产汽车防冻液,其分子的微观结构示意图如图所示,下列有关乙二醇的说法正确的是
A.化学式为 B.相对分子质量为62
C.分子中碳原子和氢原子的个数比为 D.一个乙二醇分子由10个元素组成
【答案】B
【详解】A、由乙二醇的微观示意图可知:化学式为C2H6O2,说法错误;
B、乙二醇相对分子质量= ,乙二醇相对分子质量为62,说法正确;
C、乙二醇(C2H6O2)分子中碳、氢原子个数比=2:6=1:3,说法错误;
D、分子是由原子构成的,1个乙二醇分子由10个原子构成,说法错误;
故选:B。
4.云南沃柑色泽鲜艳、酸甜适口、汁水浓郁,富含维生素C(C6H8O6)、膳食纤维、矿物等多种营养素。下列关于 维生素C说法中正确的是
A.维生素C分子由20个原子构成
B.维生素C的相对分子质量176g
C.维生素C中碳、氧元素的质量比为1:1
D.维生素C是由碳、氢、氧三种元素组成
【答案】D
【详解】A、分子是由原子构成的,1个维生素C分子由20个原子构成,说法错误;
B、维生素C的相对分子质量= ,相对分子质量单位是“1”,省略不写,说法错误;
C、维生素C中碳、氧元素的质量比=,说法错误;
D、物质是由元素组成的,维生素C是由碳、氢、氧三种元素组成,说法正确;
故选:D。
5.某品牌加碘食盐标签上的部分信息如图所示。依据信息判断,下列说法正确的是( )。
加碘食盐配料:NaCl、KIO3
含碘量:10 mg
净含量:500 g
食用注意:勿长时间加热
保存:防潮、放阴凉处
A.此品牌的加碘食盐属于纯净物 B.KIO3中碘元素的质量分数最大
C.袋装500 g这种食盐中含KIO3的质量为10 mg D.炒菜时,菜刚入锅就放入加碘食盐调味
【答案】B
【解析】A、该加碘食盐中含有NaCl、KIO3,属于混合物,故选项说法错误;
B、KIO3中K、I、O三种元素的质量比为(39×1):(127×1):(16×3)=39:127:48,则碘元素的质量分数最大,故选项说法正确;
C、KIO3中碘元素的质量分数为:,由题目可以知道每500 g这种食盐含有碘10 mg,设10 mg碘需有KIO3的质量为,则可以得到,解得,所以500 g这种食盐中含有KIO3的质量约为16.9 mg,故选项说法错误;
D、该食盐在食用时勿长时间加热,所以炒菜时,最好在菜熟后再放入加碘食盐调味,故选项说法错误。
故选B。
6.太原清徐县的葡萄种植历史悠久,唐朝时并州诗人王瀚留有“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”的名句。葡萄中含有丰富的葡萄糖(化学式C6H12O6),葡萄糖中氢、氧元素的质量比为
A.2:1 B.1:16 C.1:8 D.1:1
【答案】C
【详解】葡萄糖(C6H12O6)中氢、氧元素的质量比为,故选C。
7.甲烷()是天然气的主要成分,甲烷中氢元素的质量分数为
A.6.25% B.20% C.25% D.75%
【答案】C
【详解】元素质量分数=,故甲烷中氢元素质量分数为:。
故选C。
8.某种葡萄糖酸锌口服液的标签提供了如图信息,下列说法正确的是
葡萄糖酸锌口服液有效成分:葡萄糖酸锌()
含锌量:每支口服液含锌
A.锌是人体必需的常量元素
B.每支口服液含葡萄糖酸锌
C.葡萄糖酸锌中碳元素质量分数最大
D.葡萄糖酸锌由12个碳原子、22个氢原子、14个氧原子和1个锌原子构成
【答案】B
【详解】A、锌是人体必需的微量元素(不是常量元素,常量元素如O、C、H等),A说法错误 。
B、葡萄糖酸锌(C12H22O14Zn )中锌元素质量分数=≈14.3%; 每支含锌5 mg,则葡萄糖酸锌质量=5mg÷14.3%≈35mg,B说法正确 。
C、葡萄糖酸锌中C、H、O、Zn元素质量比=(12×12):(1×22):(16×14):65=144:22:224:65; 氧元素质量分数最大(224最大 ),C说法错误 。
D、葡萄糖酸锌由葡萄糖酸锌分子构成,1个葡萄糖酸锌分子由12个碳原子、22个氢原子、14个氧原子和1个锌原子构成,D说法错误。
故选B。
9.丙三醇()又名甘油,是一种无色粘稠状液体,常用作面霜、唇膏的保湿剂。
(1)丙三醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2) g丙三醇中含氧元素的质量是。
【答案】(1)9:2:12
(2)46
【详解】(1)丙三醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为,故填:9:2:12;
(2)含氧元素24g的丙三醇质量为,故填:46。
10.最近媒体报道油炸含有淀粉的食品会产生有毒的丙烯酰胺(化学式为C3H5NO),食用后有害健康。试计算
(1)丙烯酰胺中碳、氢、氮、氧各元素的质量比是 ;
(2)丙烯酰胺中碳元素的质量分数是 (计算结果精确至0.1%)。
【答案】(1)36:5:14:16
(2)50.7%
【详解】(1)丙烯酰胺中碳元素、氢元素、氮元素、氧元素的质量比=(12×3):(1×5):14:16=36:5:14:16;
(2)丙烯酰胺的相对分子质量是12×3+1×5+16+14=71;
丙烯酰胺中碳元素的质量分数是100%≈50.7%。
11.蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收,丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题:(提示:H﹣1 C﹣12 N﹣14 O﹣16)
(1)丙氨酸分子中C、H、O、N各原子的个数比为 。
(2)丙氨酸的相对分子质量是 。
(3)丙氨酸中碳、氢、氧三种元素的质量比 。
(4)丙氨酸中氮元素的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
(5)17.8g丙氨酸中含氧元素的质量和多少克水中的氧元素质量相等?(写出计算过程)
【答案】(1)3:7:2:1
(2)89
(3)36:7:32
(4)15.7%
(5)17.8g丙氨酸中含氧元素的质量为:,设需要水的质量为
【详解】(1)由丙氨酸的化学式可知,丙氨酸分子中C、H、O、N原子个数比=3:7:2:1;
(2)由丙氨酸的化学式可知,它的相对分子质量=12×3+1×7+16×2+14=89;
(3)丙氨酸分子中C、H、O各元素质量比为(12×3):(1×7):(16×2)=36:7:32;
(4)丙氨酸中氮元素的质量分数为:;
(5)解析见答案。
12.春季是孩子长个的黄金时期,在青少年生长过程中避免不了要补钙,如图是某补钙药品说明,请根据信息回答问题:
(1)碳酸钙的相对分子质量为 ;
(2)每片钙片中钙元素与碳元素的质量比为 。
(3)若一个青少年正常情况下每天需要摄入0.4g钙元素则每天至少服用这种钙片几片?(书写计算步骤)
【答案】(1)100
(2)
(3)每片中含有碳酸钙质量=;
碳酸钙中钙元素质量分数=;
每片中含有钙元素质量=;
每天至少服用这种钙片=
答:每天至少服用这种钙片2片。
【详解】(1)相对分子质量等于各原子相对原子质量与原子个数乘积之和,碳酸钙(CaCO3)的相对分子质量=40+12+16×3=40+12+48=100;
(2)元素的质量比=元素的相对原子质量×原子个数之比, 钙片中钙元素与碳元素的质量比=40:12=10:3;
(3)见答案。
过关检测
1.已知某物质的化学式为RNO3,相对分子质量是85,则R元素的相对原子质量是
A.55 B.55g C.23 D.23g
【答案】C
【详解】设R元素的相对原子质量为,则,解得。
故选:C。
2.在亚冬会中,运动员受伤时,常用氯乙烷进行局部麻醉止痛,氯乙烷中碳、氢、氯三种元素的质量比为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】氯乙烷中碳、氢、氯三种元素的质量比为(12×2):(1×5):35.5=24:5:35.5,故选B。
3.碳酸二甲酯(C3H6O3)是一种重要绿色化学试剂。下列有关说法中正确的是
A.碳酸二甲酯的相对分子质量为90g
B.碳酸二甲酯是由12个原子构成的
C.碳酸二甲酯中碳元素质量分数最大
D.碳酸二甲酯由碳、氢、氧三种元素组成
【答案】D
【详解】A、相对原子质量的单位是“1”不是“g”,故A错误;
B、一个碳酸二甲酯分子是由3+6+3=12个原子构成的,故B错误;
C、碳酸二甲酯中碳、氢、氧元素的质量比=36:6:48,所以氧元素的质量分数最大,故C错误;
D、碳酸二甲酯(C3H6O3)由碳、氢、氧三种元素组成,故D正确;
故选:D。
4.氨能研究是一种以氨气为基础的新能源研究,旨在以无碳化合物作为清洁能源代替化石燃料。氨气中氮、氢元素的质量比为
A.1:3 B.14:1 C. D.
【答案】D
【详解】氨气中氮、氢元素的质量比为:。故选D。
5.锌是人体所需微量元素,缺锌者可服用葡萄糖酸锌来补充。如图为某品牌的葡萄糖酸锌口服液的标签,下列说法正确的是
葡萄糖酸锌口服液
【功效成分及含量】每毫升含葡萄糖酸锌
【食用方法及使用量】饭后食用,每日2次,每次1支
【规格】/支
A.该口服液为化合物
B.补锌主要可用于治疗贫血
C.葡萄糖酸锌由49个原子构成
D.按标签中使用量,每天可补充锌元素
【答案】D
【详解】A、该口服液中含有葡萄糖酸锌以及溶剂等多种物质,属于混合物,而化合物是由不同种元素组成的纯净物,错误;
B、补锌主要是促进人体生长发育等,治疗贫血一般是补充铁元素,错误;
C、葡萄糖酸锌是由葡萄糖酸锌分子构成的,一个葡萄糖酸锌(C12H22O14Zn)分子由12+22+14+1=49个原子构成,不能说葡萄糖酸锌由49个原子构成,错误;
D、每毫升含葡萄糖酸锌3.5mg,一支10mL,则一支含葡萄糖酸锌3.5mg/mL×10mL=35mg;葡萄糖酸锌(C12H22O14Zn)中锌元素的质量分数为;每日2次,每次1支,每天摄入葡萄糖酸锌的质量为35mg×2=70mg;则每天补充锌元素的质量为, 正确。
故选D。
6.对乙酰氨基酚片是退烧药的一种,其主要成分为对乙酰氨基酚(化学式)。下列有关说法正确的是
A.对乙酰氨基酚是由8个碳原子、9氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成
B.对乙酰氨基酚是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的
C.对乙酰氨基酚中,碳、氢、氮、氧元素的质量比为8:9:1:2
D.对乙酰氨基酚,相对分子质量是151g
【答案】B
【详解】A、对乙酰氨基酚是由分子构成,一个对乙酰氨基酚分子是由8个碳原子、9氢原子、1个氮原子和2个氧原子构成,该选项说法不正确;
B、结合化学式可知,对乙酰氨基酚是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的,该选项说法正确;
C、结合化学式可知,对乙酰氨基酚中,碳、氢、氮、氧元素的质量比为(12×8):(1×9):14:(16×2)=96:9:14:32,8:9:1:2为原子个数比,该选项说法不正确;
D、相对分子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确。
故选B。
7.中国是茶的故乡,也是茶文化的发源地。茶叶中的茶多酚具有强血管、降血脂的作用。某种茶多酚的化学式为。请计算:
(1)一个分子中含有 个原子;
(2)的相对分子质量为 。
【答案】(1)14
(2)110
【解析】(1)一个分子中含有的原子个数为:6+6+2=14;
(2)的相对分子质量=12×6+1×6+16×2=110。
8.a-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(注"一"表示原子之间相互连接)。试计算∶
(1)a-丙氨酸的相对分子质量为______
(2)α-丙氨酸中碳元素、氢元素、氮元素的质量比为______
【答案】(1)89
(2)36:7:14
【分析】由图示可知,a-丙氨酸化学式为C3H7O2N;
【详解】(1)a-丙氨酸的相对分子质量为12×3+1×7+16×2+14=89
9.对乙酰氨基酚()是通过化学方法合成的一种常用解热镇痛药。计算:
(1)对乙酰氨基酚由 种元素组成(写数值)。
(2)对乙酰氨基酚中氧元素的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(3)若对乙酰氨基酚中含有1.8g氢元素,则对乙酰氨基酚的质量为 g。
【答案】(1)4
(2)21.2%
(3)30.2
【详解】(1)由化学式可知,对乙酰氨基酚由C、H、N、O共4种元素组成;
(2)对乙酰氨基酚中氧元素的质量分数为:;
(3)若对乙酰氨基酚中含有1.8g氢元素,则对乙酰氨基酚的质量为:。
10.植物生长需要养分,尿素是一种重要的氮肥,其化学式为 。根据尿素的化学式计算:
(1)一个尿素分子中含有 个原子(写数字);
(2)尿素的相对分子质量为 ;
(3)尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的元素质量比为 (最简单整数比);
(4)在 尿素中氮元素的质量为 。
【答案】(1)8
(2)60
(3)
(4)56
【详解】(1)一个尿素分子中含有1个碳原子,1个氧原子,2个氮原子,4个氢原子,共8个原子;
(2)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,尿素的相对分子质量=12+16+(14+1×2)×2=60;
(3)元素质量比=原子个数乘以相对原子质量的比,尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的元素质量比12:16: (14 × 2): (1 × 4) = 12: 16: 28:4 = 3:4:7:1
(4)120kg尿素中氮元素的质量=。
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