第3章 第3节 第2课时 依据化学式的计算-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(沪教版·新教材)

第3章物质构成的奥秘 第2课时依据化学式的计算 一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.下列各组物质中，氢元素的质量分数不相同的是 () A.C2H2和C6H6 B.H2O2和H2S C.H2SO4和Cu(OH)2D.H2SO4和HPO4 2.[2025石家庄期中]2025年10月19日11时33分，力箭一号遥八运载火箭采用固体燃料发动机，将 3颗卫星顺利送入预定轨道。常见固体燃料主要由氧化剂（高氯酸铵，化学式为H,CO4)、燃烧剂 (铝粉)和黏合剂（聚丁二烯）等组成，用于提供推力。下列关于高氯酸铵的说法，正确的是() A.高氯酸铵中含有氮、氢、氯、氧四个元素 B.一个高氯酸铵“分子”中含有2个氧分子 C.高氯酸铵“分子”中氢、氧原子的个数比为1：1D.高氯酸铵中氯元素的质量分数最大 3.[2025枣庄期中]山梨酸钾是一种常见的食品防腐剂，其化学式为C6H,O2K。请回答下列问题： (1)山梨酸钾中碳、氢元素的原子个数比为 (2)山梨酸钾中碳、氧两种元素的质量比为 (填最简整数比)。 (3)山梨酸钾的相对分子质量是 (4)15g山梨酸钾中钾元素的质量为多少？（写出计算步骤） 刀二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能 4.现有某元素R的氧化物，其中R元素和氧元素的质量比为7：20，两种元素的相对原子质量之比 为7：8，该物质的化学式为 () A.R2O B.RO C.RO D.R2Os 5.食醋是常用的调味剂，其主要成分乙酸的结构模型如图所示。下列说法中，不正确的是() A.乙酸的化学式为CH COOH Q 。氢原子 0●● ○氧原子 B.乙酸中碳元素和氢元素的质量比为6：1 ●碳原子 C.乙酸由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成 (第5题图) D.乙酸中氧元素的质量分数最大 6.[2024陕西改编]乙烯(C2H,)与丙烯(C3H)是两种重要的化工原料。关于质量相同的两者，下列 说法中正确的是 () A.所含分子种类相同 B.所含分子数目相同 C.每个分子中含原子数目相同 D.所含碳元素的质量相同 7.[2025达州质检]在二氧化碳和二氧化硫的混合物中，测得碳元素的质量分数为24%，那么该混合 物中二氧化碳和二氧化硫的质量比为 () A.22:3 B.33:17 C.11:14 D.11:39 45 拔尖特训·化学（沪教版）九年级上 8.中国瓷器在世界上享有盛誉，景德镇的高岭土[主要成分是A12(S2O)(OH),m]是生产瓷器的主 要原料。Al2(Si2O5)(OH)m中各元素均显常见化合价，原子团Si2O显一2价。下列关于 Al2(Si2O)(OH)m的说法，正确的是 () ①m=2②m=4③铝和氧元素的质量比为3：8④硅和氧元素的原子个数比为1：3 ⑤硅元素的化合价与SiO2中硅元素化合价不同 A.①④ B.②③ C.③⑤ D.④⑤ 9.如图所示为某品牌牙膏的部分说明，其主要活性成分是单氟磷酸钠（化学式为N2PO3F),实验表 明，牙膏中单氟磷酸钠的质量分数达到0.7%~0.8%时，防蛀牙的效果较好。 (1)单氟磷酸钠中氟元素的质量分数约为 (结果精确到0.1%)。 (2)通过计算，判断该牙膏是否有较好的防蛀牙效果。 主要活性成分：单氟磷酸钠(Na,PO,F) 净含量：130g 含氟量：114mg 功效：防止蛀牙 (第9题图) 10.*已知某种铁的氧化物的质量为23.2g,其中铁元素的质量为16.8g,试求该氧化物的化学式。 (该化学式中各元素的原子个数比为最简整数比) 11.*[2025南昌期中]尿素[CO(NH2)2]、硝酸铵(NH4NO3)是两种常见的氮肥。 (1)尿素的相对分子质量为 (2)尿素中碳、氧、氮三种元素的质量比为 氮肥 (3)48kg硝酸铵所含氮元素的质量与 kg尿素所含氨元素的质量相当。 硝酸铵 (NHNO,) (4)某公司生产的硝酸铵产品说明书上的部分内容如图所示，假设杂质中不含氮 净重：50kg 元素，请计算该产品中硝酸铵的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%） 含氮量：30% (第11题图) 三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维 12.*某气体由SO2、H2、CO2中的一种或几种气体组成。现测知该气体中氧元素的质量分数为 50%,则该气体的组成情况不可能是 () A.SO2 B.H2、CO2 C.SO2、H2、CO2 D.SO2、H2 13.★[2025盐城亭湖期中]已知由MgSO4、NaHS、NaHSO4组成的混合物中疏元素的质 量分数为32%，则混合物中氧元素的质量分数为 () A.24% B.32% C.44% D.56% 46 >“答案与解析”见P22中正、负化合价的代数和为0，有x×2十（一2）×4=0，解 得x=+4。(2)A中氮元素的化合价为0，对应的物质类 别X为单质。(3)D为氧化物，氮元素的化合价为十5，氧 元素的化合价为一2，化合物中正、负化合价的代数和为 零，则D的化学式为N2O。(4)同种分子的化学性质相 同，不同种分子的化学性质不同，B、C、D三种物质的组成 元素相同，但分子构成不同，所以它们的化学性质不同。 12.AFe(FO2)2的铁酸根中铁元素的化合价为十3，亚 铁离子的化合价为+2，A正确：FeFO,的铁酸根中铁元 素的化合价为十3时，亚铁离子的化合价为+号，B错误： Fe,O,Fe的铁酸根中铁元素的化合价为十3时，亚铁离子 的化合价为十2，书写化学式时，一般正价元素在左边，负 价元素在右边，C错误；FeO,Fe的铁酸根中铁元素的化合 价为十3时，亚铁离子的化合价为十号，D错误。 13.(1)元素或原子团的化合价的数值与相应的离子所带 的电荷数相等，元素或原子团的化合价的正、负与相应离 子所带电荷的电性相同（合理答案均可）(2)化合价 HCI NaOH MgCl2(合理答案均可)(3)Fe3+ 〔解析)(1)由表格中的内容可知，元素或原子团的化合价 的数值与相应的离子所带的电荷数相等，元素或原子团的 化合价的正、负与相应离子所带电荷的电性相同。(2)根 据化合物中正、负化合价的代数和为零，氢元素显十1价， 氯元素显一1价，形成的氯化氢的化学式为HC1;钠元素显 十1价，氢氧根显一1价，形成的氢氧化钠的化学式为 NaOH;镁元素显十2价，氯元素显一1价，形成的氯化 镁的化学式为MgCl2。(3)Fe(SO,)3中硫酸根显一2价， 则铁元素显十3价，所以硫酸铁中阳离子（即铁离子） 的符号为Fe3+。 第2课时依据化学式的计算 1.DC2H2和CsH,两种化合物中C、H元素的质量比均 为12：1，所以氢元素的质量分数相同，A不符合题意：氧 元素的相对原子质量为16，硫元素的相对原子质量为32， 因此HO2和HS的相对分子质量相同，且化学式中所含 氢原子个数相同，因此氢元素的质量分数相同，B不符合题 意；HSO和Cu(OH)2的相对分子质量均为98，且化学 式中所含氢原子个数相同，因此氢元素的质量分数相同，C 不符合题意；HSO,和HPO,的相对分子质量均为98， 但这两种物质的化学式中所含氢原子数目不同，因此氢元 素的质量分数不相同，D符合题意。 2.C元素是宏观概念，只讲种类，不讲个数，A错误：分子 是由原子构成的，一个高氯酸铵“分子”中含有4个氧原子， B错误；高氯酸铵“分子”中氢、氧原子的个数比为4：4 1：1,C正确：高氯酸铵中氮、氢、氯、氧四种元素的质量比 为14：(1×4)：35.5：(16×4)=14：4：35.5：64，所以 高氯酸铵中氧元素的质量分数最大，D错误。 3.(1)6:7(2)9：4(3)150 (4)解：15g山梨酸钾中钾元素的质量为15g× (器×10%)-9。 答：15g山梨酸钾中钾元素的质量为3.9g。 〔解析)(1)由化学式CHO2K可知，山梨酸钾中碳、氢元 素的原子个数比为6：7。(2)山梨酸钾中碳、氧两种元素 的质量比为(12×6)：(16×2)=9：4。(3)山梨酸钾的相 对分子质量为12×6+1×7+16×2+39=150。 4.D设该氧化物的化学式为RO,,由于该物质中R元 素和氧元素的质量比为7：20，两种元素的相对原子质量 之比为7：8，则有7x:8y=7:20,解得x:y=2:5,则 该物质的化学式为RO。 5.C根据题图分析，乙酸的化学式为CH,COOH,A正 确；乙酸中碳元素和氢元素的质量比为(12×2)：(1×4)= 6:1,B正确；乙酸是由分子构成的，1个乙酸分子由2个 碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成，C错误；乙酸中碳、 氢、氧元素的质量比为(12×2)：(1×4)：(16×2)=6： 1:8,氧元素的质量分数最大，D正确。 6.D乙烯中含有乙烯分子，丙烯中含有丙烯分子，两者所 含分子种类不相同，A错误；乙烯的相对分子质量为12× 2+1×4=28,丙烯的相对分子质量为12×3十1×6=42， 两者质量相同时，分子的数目一定不同，B错误；每个乙烯 分子中含有的原子数为2十4=6，每个丙烯分子中含有的 原子数为3十6=9，每个分子中所含原子数目不相同，C错 误；乙烯和丙烯中C和H的数目之比均为1：2，故质量相 同的两者，所含碳元素的质量相同，D正确。 7.A假设混合物的质量为100g,则碳元素的质量为 100gX24%=24g,所以二氧化碳的质量为 24g一= 4行×100% 88g,二氧化硫的质量为100g一88g=12g,则该混合物中 二氧化碳和二氧化硫的质量比为88g:12g=22:3。 8.B根据化合物中各元素化合价代数和为零，铝元素化 合价为+3，氢氧根的化合价为一1，SO号显一2价，则 (+3)×2+(一2)×1+（一1）×m=0,m=4,所以化学式 为Al2(Si2O)(OH)1,①错误，②正确：铝和氧元素的质量 比为(27×2)：[(5十4)×16]=3：8，③正确：硅和氧元素 的原子个数比为2：(5十4)=2：9，④错误；由于其中各元 素均显常见的化合价，则其中硅元素的化合价为十4，而二 氧化硅中硅元素化合价也为十4，则化合价相同，⑤错误。 9.(1)13.2%(2)解：130g牙膏中氟元素的质量为 114mg=0.114g,含0.114g氟元素的单氟磷酸钠的质量 为10.864g则该牙膏中单氟磷酸钠的质量分菱 为°，80：100%≈0,65%，由于计算结果不在0.7%到 0.8%之间，故该牙膏没有较好的防蛀牙效果。 答：该牙膏没有较好的防蛀牙效果。 〔解析)(1)单氟磷酸钠中氟元素的质量分数为 19 23×2+31+16×3+19X100%≈13.2%。 10.解：23.2g该氧化物中铁元素的质量为16.8g,则氧元 素的质量为23.2g一16.8g=6.4g,该铁的氧化物中铁和 氧元素的原子个数比为16.8g:6.4g=3:4,所以该铁的 56 16 氧化物的化学式为FeO,。 答：该氧化物的化学式为FeO,。 方法归纳 运用比例法确定化合物的化学式 不同元素在组成化合物时都必须遵循一定的规则， 也就是说，化合物中各元素的原子数目及元素的质量都 有固定的比例，其计算方法如下：设由A和B两种元素 组成的化合物的化学式为AB,元素A和B的相对原 子质量分别为α和b,化合物中元素A和B的质量分别 为m(A)、m(B),则化合物中A、B元素的原子个数比为 :y=m(A)m(B) b 即原子个数之比为化合物中各 元素的质量与对应元素的相对原子质量的比值之比。 11.(1)60(2)3:4:7(3)36 (4)解：由标签可知，该产品的含氮量为30%，则该产品中 30% 硝酸铵的质量分数为 14×2 14X2+1X4+16X3X100% 100%≈85.7%。 答：该产品中硝酸铵的质量分数为85.7%。 〔解析)(1)根据尿素[CO(NH2)2]的化学式可知，尿素的 相对分子质量为12+16+14×2+1×4=60。(2)尿素中 碳、氧、氮三种元素的质量比为12：16：(14×2)=3：4：7。 2 (3)设尿素的质量为.则r×(×10%）-48e× (14X2×100%),解得：x=36kg. \80 方法归纳 与纯度有关的计算 公式1：纯净物中元素R的质量分数= R的相对原子质量×R原子的个数X100%; 相对分子质量 纯净物的质量×100%； 公式2：物质的纯度一混合物的质量 公式3：混合物中元素R的质量分数=纯净物中元 素R的质量分数X物质的纯度； 公式4：混合物中元素R的质量=混合物的质量X 混合物中元素R的质量分数。 16×2 12DS0,中氧元素的质量分数为32十16X2×100%= 16×2 50%,C0。中氧元素的质量分数为12十16X2×100%≈ 72.7%>50%,所以若该气体只含一种气体，则为S02;若 是混合气体，要满足混合气体中氧元素的质量分数为 50%,则混合气体中一定含有不含氧元素或氧元素的质 量分数小于50%的气体和氧元素的质量分数大于50% 的气体，故该气体可能的组成有①SO2;②H2、CO2; ③SO2、H2、C02。 方法归纳 平均值法的应用 当有若千个量影响M时，只要知道若千影响量中的 最小影响量M。和最大影响量M,即可确定M的取值 范围，即M。MM,这种方法就是平均值法。在化学 学科中常用平均值法判断某混合物中物质的组成，解这 类题要根据题干信息找出混合物中某成分的平均值（如 平均相对分子质量、平均质量分数等)或该成分的最大 值和最小值，只要明确平均值在最大值和最小值之间， 便可快速求解。 13.C由于Na和H的相对原子质量之和等于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，其相对原子质量可视作24)。A与S的个数比为1：1， 则AS的质量比为24：32=3：4；设A的质量分数为x, 硫元素的质量分数为32%，则号-头，解得1=2%，因 此氧元素的质量分数为1一32%一24%=44%。 方法归纳 关系式法求解质量分数 关系式法也称比例法，利用关系式法求解的试题一 般为求解混合物中某元素或某物质的质量分数，主要特 征为混合物中各组分的化学式之间具有一定的规律或 相似性，如各化学式中某两种元素的质量比均相同。解 题时先找到物质的组成元素之间的关系，求出质量比或 质量分数之比，再利用混合物中所有物质、元素的质量 分数的和为1，列出等式，求解待求量。 第3章拔尖自主测评 1.B纯净物不一定由同种分子构成，也可能由原子或离 子构成，如Na由钠原子构成，NaCI由钠离子与氯离子构 成，A错误。离子可以通过得失电子形成原子，例如阳离 子得到电子、阴离子失去电子均可形成原子，B正确。不是 所有原子核中都含有中子，如普通氢原子核中只有质子， 没有中子，C错误。具有相同质子数的微粒不一定属于同 种元素，如C0和N的质子数相同，均为14，但它们不属 于同种元素，D错误。 2.A氯化钾由钾离子和氯离子构成；硫酸铜由铜离子和 硫酸根离子构成，A符合题意。水由水分子构成：干冰是 固态二氧化碳，二氧化碳由二氧化碳分子构成，B不符合题 意。金刚石由碳原子直接构成；氧化汞由氧化汞分子构 成，C不符合题意。氨气由氦原子直接构成；氨气由氨分子 构成，D不符合题意。 3.A氧气是单质，二氧化碳是氧化物，空气是混合物，A 正确；水是化合物，二氧化锰是氧化物，自来水是混合物，B 错误；液氧是单质，氯酸钾中含有三种元素，不是氧化物， 冰和水属于同种物质，是纯净物，C错误；铁是单质，高锰酸 钾中含有三种元素，不是氧化物，饮用水是混合物，D错误。 4.B在元素周期表中，氢元素位于第一周期，原子核外电 子层数为1，碳元素位于第二周期，原子核外电子层数为2， 硫元素位于第三周期，原子核外电子层数为3，所以原子核 外电子层数由多到少依次是S、C、H,A错误；分子之间的 间隔由大到小依次是气体、液体、固体，所以分子之间的间 隔由大到小依次是氧气、液态氧、固态氧，B正确；地壳中含 量居前四位的元素由高到低依次为氧、硅、铝、铁，C错误； 空气中各成分的体积分数大约是氮气78%，氧气21%， 稀有气体0.94%，二氧化碳、其他气体和杂质0.06%，所 以空气中物质的体积分数由大到小依次是氮气、氧气 二氧化碳，D错误。 5.D④可表示HO2分子中含有氢原子和氧原子，不含 氢分子和氧分子，A错误；②和③属于同种元素，由于两者 所带正电荷数不同，所以它们的化学性质不相同，B错误； He可以表示1个氦原子，也可以表示氦元素，还可以表示 氨气这种物质，Cu表示1个亚铜离子，C错误；③中数字 “2”表示一个铜离子带两个单位的正电荷，D正确。 6.D多巴胺(CH,NO,)中碳、氧元素质量比为(12×8)： (16×2)=3:1,A正确。多巴胺中碳、氢、氧、氮四种元素 的质量比为(12×8)：(1×11)：(16×2)：14=96：11： 32：14,则其中碳元素的质量分数最大，B正确。1个多巴 胺分子是由8个碳原子、11个氢原子、1个氮原子、2个氧 原子构成的，则1个多巴胺分子由22个原子构成，C正确。 分子是由原子构成的，多巴胺分子由碳、氢、氮、氧四种原子 构成，D错误。 7.D同一周期元素原子的质子数由左到右依次递增，设 Y元素对应的原子的质子数为x,根据X、Y、Z三种元素原 子的质子数之和等于21，可得(x一1)+x+(x+1)=21, 则x=7,则Y为氮元素，X为碳元素，Z为氧元素，A正确： W元素的原子核中有15个质子，为磷元素，由磷元素组成 的单质有红磷和白磷，在空气中燃烧均产生大量白烟，B正 确；由氮元素组成的单质为氮气，空气中氮气的体积分数 最大，C正确：由氧元素组成的单质有氧气(O2)和臭氧 (O3)等，D错误。 8.D由合成氯乙烯反应的微观示意图可知，1个甲分子 由2个碳原子和2个氢原子构成，其化学式为C2H,A错 误；由图示可知，乙的化学式为HC1,其相对分子质量为 1十35.5=36.5，相对分子质量的单位为“1”，不是“g”,B错 误；由合成氯乙烯反应的微观示意图可知，丙的化学式为 CHC1,丙中碳、氢、氯三种元素的质量比为(12×2)· (1×3):(35.5×1)=48：6：71,则丙中氯元素的质量分 数最高，C错误，D正确。 9.D浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，且温 度越高，氨分子运动得越快，相同时间内，a中氨气浓度高， 故曲线X对应的U形管为a,A正确：该实验的变量是温 度，且相同时间内，中氨气浓度高，说明微观粒子运动速 率与温度有关，温度越高，微观粒子运动得越快，B正确；氨 气逸散到空气中，会污染空气，氨气极易溶于水，故湿棉花 的作用是吸收NH,减少NH对空气的污染，C正确；微 观粒子总是在不断运动，0~1min内，氨气浓度为零，可能 是因为这段时间内氨分子没有运动到传感器处，D错误。 10.C环氧乙烷和乙烯的分子中碳原子和氢原子的个数 比均为1：2，则碳元素与氢元素的质量比是(12×1)： (1×2)=6：1,A正确。混合气体中碳元素的质量分数是 72%,则氢元案的质量分数是-12%，B正确，氧元素 的质量分数是1一72%一12%=16%，C错误。混合气体 16% 中环氧乙烷的质量分数是 16 12X2+1×4+16×100%