九年级化学第三章 分子和原子§4 化学式及其计算人教四年制知识精讲（通用）

九年级化学九年级化学第三章第三章 分子和原子分子和原子44 化学式及其计算化学式及其计算人教四年制人教四年制 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容 第三章 分子和原子4 化学式及其计算 二. 重点、难点 1. 化学式的书写和对化学式的涵义理解。 2. 有关化学式的计算。 三. 知识要点 1. 化学式表示的意义： （1）表示一种物质 （2）表示组成这种物质的元素有哪些 （3）表示这种物质的一个分子（限于由分子构成的物质） （4）表示一个分子的构成 化学式中的数字表示一个分子中某原子的个数，化学式前的数字表示该微粒的个数， 当化学式前有系数时，该符号只有微观意义，而无宏观意义。 2. 根据化学式的计算类型包括： （1）计算物质的相对分子质量 相对分子质量=（各元素的相对原子质量一个分子中该元素的原子个数）之和。 注意：注意：相对分子质量与相对原子质量相同，也是一个比，单位为 1。 结晶水合物化学式中的“”表示“加”而不是“乘”。 （2）根据化学式计算化合物中各元素的质量比。 元素质量比=（相对原子质量一个分子中该原子的个数）之比= 各元素相对原 子质量之比一个分子中各元素原子的个数之比 求化合物中元素的原子个数比。计算时往往运用下列等式（以 AmBn为例）： )( )( nB mA B A B A 的原子个数 的原子个数 的相对原子质量 的相对原子质量 的元素质量 元素的质量 （3）根据化学式计算化合物中某一元素（或组分）的质量分数。 %100 化合物的相对分子质量 数化学式中该元素原子个该元素相对原子质量 化合物中某元素的质量 化合物质量与元素质量相互换算：化合物质量元素在化合物中的质量分数= 元素的 质量。 （4）有关化学式的简单综合计算 【典型例题典型例题】 例 1 按氮元素的质量分数由高到低的顺序排列下列物质： N2 CO(NH2)2 NH4Cl NH4NO3 NH3 解析：解析：解此类题可有两种方法。方法一是逐一按要求计算，得出结果后比较排序，这 种方法比较繁琐麻烦，一般情况下不采用；方法二是利用比例关系将化学式中的某元素与 相对分子质量的比进行扩比或缩比来巧解。 N2 是氮的单质，其中 N100。 CO(NH2)2 中 N100 的相对分子质量22)( 2 NHCO N 60 2N NH4Cl 中 N100 的相对分子质量ClNH N 4 100 2ClNH 2 4 相对分子质量 N 107 2N NH4NO3中 N100 的相对分子质量 34 2 NONH N 80 2N NH3中 N100100 的相对分子质量 3 NH N 2 2 3 的相对分子质量NH N 34 2N 通过对变形可知分子都为 2N，只要比较分母的大小便可知含氮量的高低。 答：答： 例 2 已知一个 SO2分子质量为 n kg，一个 SO3分子质量为 m kg（假设两种分子中硫原 子、氧原子分别具有相同的中子数），若以硫原子质量的 1/32 作为标准，则 SO2的相对分 子质量为（ ） A. B. C. D. 32n mn 32 32 n nm 32 32 m nm 16 32 n mn 解析：解析：本题可根据相对原子质量的计算方法类推。 要求 SO2的相对分子质量，必须先求出硫原子的质量。设硫原子的质量为，氧原子的质x 量为，则有：y xyn kg xym kg xnmkg SO n nm n nm 2 3 32 32 1 32 32 32 2 解得 所以的相对分子质量等于即 () () 答案：答案：B 例 3 两个集气瓶中各盛有纯净的二氧化硫和三氧化硫气体，若这两瓶气体的质量比为 4 : 1，则这两瓶气体中氧元素的质量比是_。 解析解析 1 1：此题目传统的解法是：根据题意设这两瓶气体中二氧化硫为 4 克和三氧化硫 为 1 克，所以这道题可以按计算 4 克二氧化硫中的氧元素与 1 克三氧化硫的氧元素的质量 比来计算。 3:10) 3 1 () 2 4( 32 SO O g SO O g 解析解析 2 2：我们可以设两瓶气体中的分子个数比为，则它们的质量比为x y: SO2:ySO3=4:1，解此比例可得两种分子的个数比，根据不同物质中若含同一种元素，则x 此元素的质量比等于物质中该元素的原子个数的比。则这两瓶气体分子中所含氧原子的个 数比也就是两瓶气体中的氧元素的质量比。 设：二氧化硫与三氧化硫的分子个数比为。x y: 则：xSO2:ySO3=4:1 64x:80y=4:1 x:y=5:1 即两瓶气体中的分子个数比为 5 : 1，两瓶气体中的氧原子个数比为 10 : 3，两瓶气 体中的氧元素的质量比为 10 : 3 例 4 二氧化硫与三氧化硫两种气体中的氧元素质量相同时，硫元素的质量比为 _。 解析解析 1 1：根据题意设两瓶气体中的氧元素质量均为 lg，先计算出含 lg 氧元素的二氧化 硫和含 lg 氧元素的三氧化硫质量比，再求这对质量比的两种气体中的硫元素的质量比。 求：含 lg 氧元素的二氧化硫与三氧化硫的质量比 ():():1 2 1 3 6 5 23 g O SO g O SO 求：二氧化硫与三氧化硫的质量比为 6 : 5 时，硫元素的质量比 ( ):():653 2 23 S SO S SO 解析解析 2 2：从两种气体中氧元素的质量相等可知这两种气体分子中的氧原子的个数相等。 求出氧元素相等时的二氧化硫与三氧化硫的分子个数比后，即可根据此时的硫原子个数比 求得硫元素的质量比。 求：氧元素质量相同，即氧原子个数相同时的两种气体分子个数比 3SO26O2SO3 此时硫原子的个数比为 3 : 2，即为这两种气体中氧元素质量相同时硫元素的质量比。 此解题方法称为关系式法 例 5 已知在氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为 7 : 20，求此氧化物的化学式。 解析：解析：此题是根据化学式计算各元素的质量比的逆运算。若设氮的氧化物的化学式为 NxOy，则 14x:16y=7:20,x:y=2:5所以其化学式为 N2O5。 答案：答案：此氧化物的化学式为 N2O5。 例 6 今有一包硫酸铵样品，经化验，样品中的含氮量为 22.5%，则样品中的杂质不可能 是（ ） A. NH4HCO3 B. NH4NO3 C. CO(NH2)2 D. NH4Cl 解析：解析：首先计算纯净物硫酸铵中氮元素的质量分数，硫酸铵中含氮量= N NHSO 原子量 的相对分质量 2 100% 424 () 142 132 100%212%. 然后与样品中氮的质量分数相比，看谁的高。若样品中的高，则杂质中氮的质量分数 必定高于硫酸铵中的；若样品中的低，则杂质中氮的质量分数必然低于硫酸铵中的。经计 算，四个选项中氮的质量分数依次为 17.8%、35%、46%、26.2%，硫酸铵中的为 21.2% 。显 然选 A。 答案：答案：A 例 7 某化肥主要成份是 NH4NO3，（其它杂质中不含氮元素）该化肥中含氮元素质量分数 为 30%，求该种化肥中所含 NH4NO3的质量分数是多少？ 解析：解析：这是一道涉及不纯物质的质量分数的计算，用关系式法解答很易解决，设该化 肥中 NH4NO3的质量分数为x NNONH2 34 80142 x%30 %30 14280 x142 %3080 x% 7 . 85x 答：略答：略 例 8 质量比为 1 : 1 的铁粉和 Fe2O3的混合物中，铁元素的质量分数是多少？ 解析：解析：此混合物中有铁单质和 Fe2O3两种物质，这两种物质中含有同种元素。因与Fe Fe2O3质量相等，因此两种物质在混合物中质量分数也相等，均为 50%，只需求中占 50% Fe2O3中铁元素的质量分数即可。用关系式法解： 解法解法 1 1：设 Fe 与 Fe2O3质量均为 m，Fe2O3中 Fe 元素质量为。x FeOFe2 32 160 562 mx m m x 10 7 160 562 则混合物中元素%Fe%85%100 2 10 7 m mm 解法解法 2 2：设 Fe 与 Fe2O3质量均为 160，则混合物中 Fe FeFe OFe % 单质质量中元素质量 混合物质量 23 100% 160160 256 160 1602 100% 85% 解法解法 3 3：设 Fe2O3中%为Fex FeOFe2 32 160 562 50% x x 562 %50 160 %35x 混合物中%85%35%50%Fe 例 9 由 Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的混合物中测得含氧元素为 22%，则其中含硫元素约 为（ ）。 A. 32% B. 46% C. 78% D. 无法确定 解析：解析：该混合物可视作法三章“Na2S”与“O”组成的“一种物质”。 因其中 所以 Na2S%=122%=78%那么在不纯的组合 Na2S 中，S%即可求解%22% O SSNa 2 7832 %78x %32x 答案：答案：选 A 【模拟试题模拟试题】 一. 选择题 1. 下列计算(NH4)2HPO4中氢元素的质量分数的式子正确的是（ ） A. B. H NHHPO 9 424 100% () 9 100% 424 H NHHPO() C. D. 5 100% 424 H NHHPO() H NHHPO 是原子量 的式量 9 100% 424 () 2. 有一种氮的氧化物，其中氮元素和氧元素的质量比为 7 : 16，则此氧化物的化学式 为（ ） A. N2O B. NO2 C. N2O3 D. N2O5 3. 在“5H2O”中，水的相对分子质量是（ ） A. 160 B. 26 C. 90 D.18 4. 相同分子个数的 CO 和 CO2中氧元素的质量比是（ ） A. 2 : 1 B. 1 : 2 C. 1 : 1 D. 14 : 11 5. 重水的主要用途是在核反应堆中作减速剂，一个重水分子是由两个重氢原子和一个氧 原子构成，重氢原子核电荷数为 1，相对原子质量为 2。下列说法正确的是（ ） A. 重水的相对分子质量为 20 B. 重氢原子核外有 2 个电子 C. 重氢分子的相对分子质量为 2 D. 重氢原子核内有 2 个质子 6. 某种蛋白质分子中只含有 2 个硫原子，经测定其中硫元素的质量分数为 0.32%，则这 种蛋白质的相对分子质量为（ ） A. 640 B. 10000 C. 20000 D. 3200 7. 某硝酸铵样品中混有一种其他氮肥，经分析样品含有 36%的氮元素，那么该样品可能 混有的氮肥是（ ） A. B. C. D.NH HCO 33 NH Cl 4 CO NH() 22 ()NHSO 424 8. 某化合物在氧气中完全燃烧后生成和的分子，个数比为 2:3，则该化合物CO2H O 2 可能是（ ） A. B. C. D. CH4CH OH 3 C H OH 25 C H 26 9. 下列各组物质，相对分子质量不相等的是（ ） A. B.MgCONaHCO 33 和NCO 2 和 C. D. H SOH PO 2434 和16 22 HO和 10. 由氧化镁和另一种金属氧化物组成的混合物 4g，已知含氧元素 1.8g ，则另一种金 属氧化物是（ ） A. B. C. D. CuOFe O 23 Al O 23 CaO 11. A、B 两元素形成的化合物为，已知 A 的相对原子质量为 X，B 的相对原子质量AB4 为 Y，A 在化合物中的质量分数为 75%，则 X 与 Y 的关系是（ ）AB4 A. X= 4Y B. Y= 4X C. X= 12Y D. Y= 12X 12. X 与 Y 两种元素的相对原子质量之比为 7 : 2，它们形成的一种化合物中 X 元素的质 量分数为 70%，则这种化合物的化学式可能是（ ） A.XY B.X2Y3 C.X3Y2 D.X3Y4 13. 某元素 R 的氧化物的化学式是 RO3，其中含氧元素 60%。如果 R 原子中的中子数恰好 是其相对原子质量数值的一半，则 R 元素的核电荷数是（ ） A. 8 B. 16 C. 32 D. 40 14. 下列氧化物中所含氧元素的质量分数最小的是（ ） A. Na2O B. MgO C. CuO D. ZnO 15. 施用质量相等的下列化肥，为植物生长提供氮元素最多的是（ ） A. NH4NO3 B. NH4HCO3 C. CO(NH2)2 D. (NH4)2SO4 16. 一份纯净的二氧化硫和一份纯净的三氧化硫的质量比为 4 : 1，其中氧原子的个数 比为（ ） A. 10 : 3 B. 3 : 2 C. 1 : 4 D. 12 : 3 17. 甲乙两种化合物都是由 XY 两种元素组成的，甲物质中含 X 元素为 50%，乙物质中 含 X 元素为 40%，若甲的化学式为 XY2，则乙的化学式为（ ） A. X3Y B. XY3 C. X2Y3 D. XY 18. 某硝酸铵(NH4NO3)样品中含氮的质量分数为 36%，则其中肯定含有的一种杂质是（ ） A.硫酸铵(NH4)2SO4 B.碳酸氢铵 NH4HCO3 C.尿素 CO(NH2)2 D.氯化铵 NH4Cl 19. 在 CO 和 CO2的混合气体中，碳元素和氧元素的质量比为 5 :12，则混合气体中 CO 和 CO2的分子个数比为（ ） A. 1 : 4 B. 2 : 3 C. 3 : 2 D. 4 : 1 20. 将二氧化硫和氧气进行等质量混合，则混合气体中硫元素和氧元素的质量比为 （ ） A. 1 : 1 B.1 : 2 C. 1 : 3 D. 1 : 4 二. 填空题 21. 吸入“笑气”会使人发笑，该气体是由氮、氧两种元素组成的化合物，相对分子质 量为 44，氮、氧两元素的质量比为 7 : 4，则它的化学式为_。 22. 某氧气和二氧化硫的混合气体，其氧元素的质量分数为 60%，则该混合气体中氧气 与二氧化硫的质量比为_。 23. 核糖是人类生命活动不可缺少的物质。已知核糖的相对分子质量是 150，共中含碳 40%，氢 6.7%，其余是氧。则核糖的化学式为_。 24. （1）某碳氢化合物中，碳元素与氢元素的质量比为 3 : 1，则其化学式中碳原子与氢 原子的个数比是_。 （2）某碳、氢、氧组成的化合物中，碳、氢、氧三元素的质量比为 6 : 1 : 8，则该 化合物的式量是_。 25. 当 SO2和 SO3两种物质中硫元素的质量比是 2 : 3 时，这两种物质的质量