初中化学基本计算（一）

关于化学式的计算
        任何纯物质都有固定不变的组成，都可以用一定的化学式表示。化学式从宏观和微观及量的方面反应了物质的组成（宏观：表示一种物质；表示物质的组成元素。微观：表示物质的一个分子；表示物质一个分子的中各元素的原子个数。量：表示物质的相对分子质量；表示各元素的原子个数比；表示各元素的质量比；表示某一成分的质量分数）。一种物质只有一个化学式，物质的化学式一旦确定，其化学式所表示的各意义都将是固定不变的。正确无误的书写化学式，深刻理解化学式的意义，是根据化学式进行计算的关键。
        设：某物质的化学式为：AmBn。根据化学式的意义，可推导出下列计算公式：
        1、相对分子质量＝A元素的相对原子质量 × m ＋B元素的相对分子质量 × n

例1：计算下列物质的相对分子质量

（1）N₂     （2）KClO₃   （3）Cu₂(OH)₂CO₃     （4）CuSO₄·5H₂O

［分析］在计算相对分子质量时，分清“加”与“乘”的关系是关键。同一个数量的倍数用乘法计算；元素符号或原子团由下角的数字与该元素或该原子团之间是相乘的关系。结晶水合物中的圆点表书化合，计算相对原子质量时是相加的关系。

［解答］（1）N₂的相对原子质量＝14×2＝28

（2）KClO₃的相对原子质量＝39＋35.5＋16×3＝122.5

（3）Cu₂(OH)₂CO₃的相对原子质量＝64×2＋(16＋1)×2＋12＋16×3＝222

（4）CuSO₄·5H₂O的相对原子质量＝64＋32＋16×4＋5×（1×2＋16）＝250

例2：某物质的化学式为R₂SO₄，其相对原子质量为142，求R元素的相对原子质量。

［分析］此题为相对分子质量计算的逆运算。已知化合物的相对分子质量，求某一元素的相对原子质量。

［解答］设：R元素的相对原子质量为M_R

则：R₂SO₄的相对分子质量＝M_R×2＋32＋16×4＝142

M_R＝23

答：R元素的相对原子质量为23

2、A、B元素的质量比：

m_A         A元素的相对原子质量×m

       ―――― ＝ ―――――――――――――――

m_B         B元素的相对原子质量×n

例3：计算尿素［CO（NH₂）₂］中各元素的质量比

［分析］先确定组成物质的元素种类，再找出物质一个分子中每种元素的原子个数是计算各元素质量比的基础。在［CO（NH₂）₂］中，共有C、O、N、H四种元素组成，尿素的一个分子中C、O、N、H四种元素的原子个数分别为：1、1、2、4，就可用上述计算公式进行计算了。
    ［解答］C、O、N、H四元素的质量比为：m_C：m_O：m_N：m_H=12×1：16×1：14×2：1×4

例4：某氮的氧化物中，氮元素和氧元素的质量比为7：16，试确定该氧化物中氮元素的化合价。

[分析]确定氮元素的化合价，首先要确定氮的氧化物的化学式，再根据化合价原则确定氮元素的化合价。确定氧化物的关键是确定化学式中氮、氧元素的原子个数。原子个数的确定，可运用计算质量比的逆运算求解。

［解答］解法一：设：氮的氧化物的化学式为NxOy，则14×x：16×y7：16

x：y＝1：2   

即氮的氧化物的化学式为：NO₂

根据化合价原则：化合物中各元素化合价的代数和为零，且氧元素在化合物中的化合价通常为－2价。

设：氮元素的化合价为x，则x×1＋（－2）×2＝0

解得：x＝＋4

即：该氧化物中，氮元素的化合价为＋4。

解法二：根据质量比的计算公式知道：          元素质量

                                                原子个数＝―――――――――――

                                                                      该元素相对原子质量

                                                     7               16

氮原子个数：氧原子个数＝――― ： ―――＝1：2

                                                   14               16

即氮的氧化物的化学式为：NO₂。再根据化合价原则，可得氮元素的化合价为：＋4

                                                       A元素的相对原子质量×m

     3、A元素的质量分数 ＝ ――――――――――――――×100％

化合物AmBn的相对分子质量

     根据元素的质量和化合物的质量，又有：

A元素的质量×m

      A元素的质量分数 ＝ ――――――――――――――×100％

化合物AmBn的质量

     例5：已知明矾的化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O，求：（1）明矾的相对分子质量；（2）明矾中各元素的质量比；（3）各元素的质量分数；（4）含结晶水的质量分数。

     ［分析］此题类型是根据化学式计算的基本类型，也是中考的常考考点之一。求相对分子质量的关键是分清哪些用加法计算，哪些用乘法计算。求各元素的质量比，关键是找出各元素原子的总的原子个数，千万不可遗漏。求某成分的质量分数，可直接使用上述公式进行计算。

     ［解答］（1）明矾的相对原子质量＝39＋27＋（32＋16×4）＋12（1×2＋16）＝474

     （2）各元素的质量比为：

m_K：m_Al：m_S：m_O：m_H＝39：27：32×2：16×（8＋12）：1×2×12＝39：27：64：320：24

     （3）                                 氧的相对原子质量（4×2＋12）                    16×20

          氧元素的质量分数＝――――――――――――――――×100％＝――――×100％＝67.5％

                                               KAl(SO₄)₂·12H₂O的相对分子质量                         474

     （4）                                               12H₂O                                   12×18

         含结晶水的质量分数＝――――――――――×100％＝――――×100％＝45.57％

                                                    KAl(SO₄)₂·12H₂O                          474

     4、A元素的质量＝化合物AmBn的质量×A元素的质量分数

     5、混合物中某物质的质量分数：

                                             某物质质量                          混合物中某元素质量分数

     某物质的质量分数＝――――――――100％＝―――――――――――――×100％

                                             混合物质量                          纯净物中该元素质量分数

例6：某赤铁矿中含铁元素的质量分数为56％，求其中Fe₂O₃的纯度。

   ［分析］此体可用公式法和关系式法两种方法解答。其中公式法可直接运用混合物中某物质的质量分数公式计算即可。关系式法中，首先要明确赤铁矿中的铁元素全部来自于氧化铁，即可找出铁与氧化铁之间的关系式。即可解答本题。

［解答］解法一：                                 56×2

    氧化铁中铁元素的质量分数＝――――――――100％＝70％

                                                           56×2＋16×3

                                                                                56％

    氧化铁的质量分数（即Fe₂O₃的纯度）＝―――――＝80％

                                                                                70％

解法二：设：赤铁矿中Fe₂O₃的纯度的纯度为x%

            2Fe     ～      Fe₂O₃

         2×56        56×2＋16×3

           56％                    x%

              x％＝80％

答：含铁元素的质量分数为56％的赤铁矿中，Fe₂O₃的纯度为80％。

   ［中考题汇集］

1、极少青少年有吸烟的恶习。复燃的成分很复杂，经燃烧产生的烟气中含有许多强致癌物质和有害物质，其中对人体危害最大的是尼古丁［化学式为：C₁₀H₁₄N₂C₁₀H₁₄N₂］、焦油、一氧化碳等。下列说法错误的是 (    )

A、吸烟严重危害人的身心健康       

B、尼古丁由碳、氢和氮元素组成

C、C₁₀H₁₄N₂中碳、氢氮三种元素的质量比为10：14：2

D、CO能与血液里的血红蛋白结合，故而有剧毒

2、病人输液时常用的葡萄糖的化学式为，下列关于葡萄糖的叙述中，的是（ ）

（A）葡萄糖的式量是180   （B）葡萄糖的分子中碳、氢、氧原子的个数比是1：2：1

（C）葡萄糖中C、H、O元素的质量比是6：1：8  （D）葡萄糖分子中含6个水分子

3、氮肥能促使植物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。某同学发现他家花盆中花草生长缓慢，便使用了一种氮肥，下图所示是该氮肥包装袋上的部分文字说明。请根据有关信息计算：

碳酸氢铵 （NH4HCO3） 净重：50Kg 含氮量：16.8％

（1）碳酸氢铵的相对分子质量是                    ；

（2）这种氮肥中碳酸氢铵的质量分数是              。

    4、油炸食品，烧烤食品等被营养专家称做“垃圾食品”，这是因为在制作过程中不仅产生大量有害气

体污染环境，而且食物中还会产生一些强致癌物质，故此类食品不易多吃、常吃。如在食物的煎炸过程中会

产生一种有害物质――丙烯醛，化学式为C₂H₃CHO。试回答：

（1）丙烯醛的相对分子质量是               。

（2）丙烯醛中氧元素的质量分数为            （结果保留一微小数）。

（3）112g丙烯醛中碳元素的质量为             。

5、钙是人体必需的元素，它是构成骨胳、牙齿的重要成分，人们可以从牛奶、蔬菜等食物中得到所需

的钙元素，如果从食物中摄取的钙元素不足，还可以用含葡萄糖酸钙、碳酸钙等含钙的药物来补充，俗

称“补钙”。

(1)葡萄糖酸钙[化学式是Ca(C₆H₁₁O₇)₂]的式量是______________ ，其中钙、碳、氢、氧四种元素的

质量比是______________ 。　　

(2)某人每天需用含1克碳酸钙的药物“补钙”，则他每天补充的钙元素是 ______________克。

6、今年春天，非典型肺炎在我国部分地区造成的疫情形势非常严竣，为了预防非典型肺炎，很多部门用过氧乙酸对环境进行消毒。已知过氧乙酸的化学式为：C₂H₄O₃。计算：

（1）过氧乙酸的相对分子质量为             。

（2）碳、氢、氧三种元素的质量比为                   。

（3）用含溶质的质量分数为20％的过氧乙酸（密度为1.1g／cm³）配制溶质的质量分数为0.4％的消毒液（密度为1.0 g／cm³）15L，需要20％的过氧乙酸溶液的体积是多少毫升？（最后结果保留一位小数）