发布时间:2023-09-18 16:37:09
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇化学原子质量分数,期待它们能激发您的灵感。
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.006
从启蒙的意义上看,初中化学不能视作化学学习的简单阶段,更不能视作所谓文科化的记忆阶段,初三化学应是从生活经验出发并面向学科素养的学科启蒙。在这个阶段,学生的学习既离生活最近,又紧密联系和建构学科根基。这个阶段的学习虽然说在知识上是少的,简单的,但是在形成学科观念上是丰富而深刻的。
初中化学用语计算是初中化学计算中的主体内容,主要涉及有关相对分子质量、化合物中元素质量比、化合物中某元素质量分数、化合物纯度和根据化学方程式的计算,分别安排在化学式和化学方程式的教学主题中。在教学实践中,老师们认为课程标准对这些化学计算定位得比较浅。比如化学式中元素质量比的教学被简单化地视为分子中相对分子质量与原子个数乘积之比的模仿与操练过程,教学重心落在“纯数字”的处理上,而忽视元素质量比的概念含义和用分子中原子质量比来量化宏观元素的质量比等诸多计量上的内涵,忽略了化学计算在培养学科核心素养上的启蒙价值。因此,化学用语计算的教学需要由单一技能性知识教学转向关注学科观念本质的智慧教学,需要由固定的教学模式即“教师示范、学生模仿、教师讲解、学生操练”向生动深刻的学科理解性课堂教学转型。
一、计量思想催生了化学符号系统
质和量是物质存在的?筛龌?本属性,其中量包括质量和数量两个基本物理量。计量是用一个规定的标准已知量作单位,和同类型的已知量相比较而加以检定的过程。化学计量学源自于希腊语stoicheion(元素)和metron(测量)。是在德国化学家里希特的建议下提出的,目的是要得到某些化合物中各元素之间的质量比。近代科学史上的化学计量经历了当量定律、定比定律、原子量测定、化学符号和分子学说等阶段,由宏观计量领域走向微观计量领域。可以说,计量的发展成就了化学学科发展,尤其是催生了化学符号系统的发展[1]。例如,化学用语“H2O”的发展过程,普鲁斯特提出参与反应的物质,它们的质量都成一定的整数比,即1克氢气和8克氧气化合生成9克水,假如不按此比例,多余的就要剩余而不参加反应(即定比定律)。道尔顿在此基础上又提出组成化合物时,不同元素的原子之间以简单整数比相结合(即倍比定律),他认为水为二元分子,即HO,并测定出氧的相对原子质量为8。贝采里乌斯认为道尔顿测定的相对原子质量有误,重新测定了氧的相对原子质量为16,认为一个水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成,并更新了新的化学符号系统,从而为水的化学式“H2O”的最终确定奠定了科学基础。
由此可见,化学用语是伴随着计量产生和发展的,既是计量的结果,又具有计量的内涵。由此,化学用语“语境”中的计算不只是简单意义上的数的运用,更不是一个单一的算的处理,而是计量层次上的内涵表达。这就是作为启蒙的初中化学用语计算的本质所在。
二、计量思想在化学用语计算教学中的实践
化学研究的物质及其物质变化存在着计量关系。从计量角度来看,物质的化学计量关系主要有两个物理量,即数量和质量,并由此延伸出浓度、酸碱度、反应速率等物理量;从计量思想来看,定量观是研究化学问题的重要思想方法,是用统计思想将宏观事实与微观本质联系起来,并将结果用符号来表征[2]。这里的计量思想主要是指在获取、表达和分析物质及其物质变化存在的数量和质量关系中提炼出来,有利于计量知识深刻理解的思维方法。初中化学定量观的计量思想主要有科学计量思想、整体局部思想、符号表征思想和量变质变思想。
1. 在相对原子质量中体现科学计量思想
相对原子质量既是原子质量的计量,又是后续有关分子质量和化学反应计量的基础,从计量思想的角度来把握相对原子质量这个概念,是化学用语计算教学的关键开局。
教学片断(人教版)
引入:微观上原子虽小,但它也是有质量的,不然宏观上的物质也就没有了质量。同学们估计一下,原子的质量有多大呢?
呈示与说明:
(1)观察图1。
(2)6.02×1023个碳原子虽说是一个天文数据,但却只有12g。
(3)出示与12g碳质量相当的砝码,即两个5g砝码和两个1g砝码。
感受:碳原子质量很小。
讲述:碳原子质量大约是1.993×10-26kg,氧原子质量约为2.657×10-26 kg,氢原子质量约为1.67×10-27 kg,可见用千克、克等计量单位来衡量原子的质量不合适,它使得数值太小,书写和使用都不方便。
思考:原子质量用怎样的计量单位来衡量比较合适?
讨论与汇报:用接近10-27 kg的计量单位。
介绍:
(1)以一种碳原子原子质量的1/12作为标准,即图2。
(2)列出氧原子、氢原子、碳原子等与这个标准的比式及比值。
(3)相对原子质量H-1、C-12的比较(见图3)。
(4)相对原子质量的定义。
练习:查阅铁原子和锌原子相对原子质量;由铁的相对原子质量56和锌的相对原子质量65,可以得出铁原子和锌原子在质量和数量上的哪些信息?
相对原子质量属于微观计量,以上片段包含三个教学环节:第一是通过天平情境勾勒出计量背景,在微观与宏观的联系中建立微观直观,并体会原子质量的真实存在和极其微小,为探寻合适的计量单位打下伏笔,并为高中“物质的量”提前建立一致性关联;第二是寻找合适的计量单位,并在求算中体验计量标准和相对原子质量的概念,这是教学的难点;第三是在具体情境中运用相对原子质量,体会相对原子质量的计量意义。而这三个环节都是围绕科学计量思想这个核心来展开。让学生感受到使用什么样的标准而使计量结果准确简约是计量智慧层面上的思考,亦即科学计量思想。而这里科学计量思想的启蒙对于后续化学用语计算,还有溶液的浓度表示、溶解度等教学具有迁移作用。
2. 用整体局部思想建构有关相对分子质量计算中的宏微关系
有关相对分子质量的计算包括相对分子质量、物质组成中元素质量比和物质中某元素质量分数三部分内容,其中相对分子质量是基础,宏观上的元素质量比、元素质量分数与微观上的分子中原子质量比、原子质量分数建立实质性联系是教学难点。
教学片断(人教版)
环节一:相对分子质量
谈话:
谁的质量大,如何来说明?
指出:相对原子质量是原子质量计量上的伟大发明。
引入:
谁的质量大?大多少?
思考与汇报:44>18,说明二氧化碳分子质量大;比例为44∶18。
追问:44和18是怎么来的,分别表示了什么?
学生说明:12×1+16×2=44,1×2+16×1=18,即分别表示二氧化碳和水的相对分子质量。
追问:相同质量的水和二氧化碳中,谁所含的分子个数多?
学生说明:(1÷44)
形成:相对分子质量。
精要练习(略)
环节二:元素质量比与元素质量分数
对话:H2O中,1×2∶16×1=1∶8,表示的是什么?
得出:1∶8表示了水分子中氢原子与氧原子的质量比。
思考与讨论:宏观上水是由氢元素和氧元素组成的,水中氢元素的质量与氧元素质量的比值即为氢、氧元素质量比,那么如何求算这个质量比呢?
汇报与提炼:1.宏观上氢元素、氧元素的质量就是微观上所有氢原子、氧原子的质量,所以氢元素与氧元素的质量比在数值上等于所有水分子中氢氧原子质量比,又因为每一个水分子都相同,所以这个质量比又等于一个水分子中的氢氧原子质量比,即1×2∶16×1=1∶8;2.宏观上水的?|量就是微观上所有水分子的质量和,因为每个水分子都相同,所以宏观上的水与微观上的水分子是对应的,于是水中氢、氧元素质量比在数值上等于一个水分子中的氢、氧原子质量比。
指出:宏观上物质组成元素的质量比可以通过微观上一个分子来计量,即以点代面。
追问:如何求算水中氢元素质量分数(即氢元素的质量与各元素的总质量之比)?
汇报:与求算元素质量比一样,可以通过水分子中氢原子质量分数来求算,即1×2/18×100%。
环节三:提炼计算公式与巩固(略)
环节一中,先通过比较碳原子、氧原子的质量来温习原子质量的计量即相对原子质量的概念,接下来在比较二氧化碳与水分子质量的情景中引出对分子质量的计量,并在对“44、18”的列式与表述中让学生体会分子的质量为各原子质量和,反之各原子相对质量和就是相对分子质量,即计量中的整体局部思想,从而形成相对分子质量的概念。环节二中进一步应用了整体局部思想,体现在“为什么水中氢氧元素质量比在数值上等于一个分子中氢氧原子质量比和如何求算水中氢元素质量分数”的思考与追问之中,让学生感受到图6所呈现的完整的整体局部思想[2],即物质质量与元素质量,元素质量与原子质量,物质质量与分子质量,分子质量与原子质量等。
3. 用符号表征思想领会根据化学方程式计算的本质
根据化学方程式的计算是从量的方面研究物质的变化,而量的关键并不是具体计算问题中的数字,也不是计算过程中所列的比例式,而是深刻领会化学方程式这个符号表征所蕴含的计量。
教学片断(人教版)
环节一:体会化学方程式中的计量数
回顾:根据微观图示,写出对应的化学方程式。
评价:
读:化学方程式。
追问:如果增加一个氢分子,即图8
对应的是几个水分子?
阐述:还是两个水分子。
体会:化学计量数是成比例的,比例是固定的。
环节二:领会根据化学方程式计算的“根据”
辨析:根据化学方程式判断“8g氢气与4g氧气燃烧后生成12g水”的说法是否正确?
思考与交流
汇报:1.根据化学方程式的计量数关系:v(H2)∶v(O2)∶
v(H2O)=2∶1∶2,得出:m(H2)∶m(O2)∶m(H2O)=2×2∶1×32∶2×18,因为8∶4∶12≠4∶32∶36,所以不可能生成12g水;
2.根据化学方程式,在质量上m(H2)∶m(O2)=2×2∶1×32即1∶8,所以8g氢气与4g氧气中,8g氢气有剩余,不可能生成12g水。
体会:化学方程式中的各物质质量比是固定的,这是根据化学方程式计算的根本依据。
追问:如何计算生成的水的质量呢?
展示:计算思路与格式。
环节三:巩固(略)
1.化学式的计算
(1)分子质量
相对分子质量等于化学式中各原子相对原子质量的总和.其中结晶水合物的相对分子质量等于无水物的相对分子质量与结晶水相对分子质量的总和.
(2)元素质量比
化合物中各元素的质量比,等于化学式中各元素原子的相对原子质量总和之比.两种元素组成的化合物中两种元素质量比等于两元素相对原子质量之比乘以原子个数比,其关系如下:
元素质量比相对原子质量之比×相对原子质量之比÷原子个数比
(3)元素质量分数
R元素的质量分数=R的相对原子质量×化学式中R的原子个数相对分子质量×100%
(4)化合物中某种元素的质量
化合物中R元素质量=化合物质量×化合物中R元素的质量分数
2.溶液稀释相关计算
稀溶液质量×稀溶液溶质质量分数=浓溶液质量×浓溶液溶质质量分数
3.化学方程式的相关计算
化学方程式计算一般会结合化学方程式的书写、化学式的推断、化学式的计算等进行考查,命题趋向与生活实例相结合.Www.21miSHu.
例1为测定某硝酸银溶液中硝酸银的含量,取20g溶液于烧杯中,加入5.5g盐酸(足量)使溶液中的硝酸银完全反应,将产生的白色沉淀过滤、洗涤、干燥后,质量为2.87g.
(1)求上述20g溶液中AgNO3的质量.
(2)在实验操作中,通常是通过量取液体的体积来取用一定量的液体.查得上述盐酸在实验条件下的密度为1.1g/mL,则在本实验中所用的5.5g盐酸的体积是多少毫升?
解:设溶液中AgNO3的质量为xg.
AgNO3+HCl=AgCl+HNO3
170143.5
x2.87g
170x=143.52.87gx=3.4g
盐酸的体积为5.5g1.1g/mL=5mL.
化学方程式是表示纯净物之间的质量关系,而在实际生产中所用的原料和产品一般含有杂质,因此,要将不纯物换算成纯净物,才能代入方程式计算.
例2将12.5g含杂质的石灰石与与100g稀盐酸放入烧杯中,两者恰好完全反应杂(杂质不与盐酸反应也不溶于水),反应后经过滤所得滤液为105.6g.求:
(1)二氧化碳质量.
(2)稀盐酸质量分数.
(3)反应后滤液的溶质质量分数.
(4)石灰石中碳酸钙的质量分数.
解:设CaCO3的质量为x,HCl质量为y,生成CaCl2的质量为z.
由题意知,CO2=x+100g-105.6g
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
1007311144
xyzx-5.6g
10044=xx-5.6gx=10g
10073=10gyy=7.3g
100111=10gzz=11.1g
生成CO2的质量为10g-5.6g=4.4g
盐酸中溶质质量分数为7.3g100g×100%=7.3%
反应后滤液的溶质质量分数为11.1g105.6g×100%=10.5%
石灰石中碳酸钙的质量分数为10g12.5g×100%=80%.
4.数据分析题
表格式计算题会将有关数据隐含在表格中,要求我们利用表格中的有关数据,或对比分析出两种物质恰好反应的量,分别讨论其中一种物质的计算.
沪教版化学九(上)“纯净物中元素之间的质量关系”是在学生学习了用元素概念定性地表示物质组成的基础上,进一步从定量的角度来学习和研究物质的组成。本节课的难点是让学生建立和理解元素在物质(化合物)中的质量分数的概念,引领学生从微观粒子的数量与质量的角度,推算出组成宏观物质中各元素质量关系,也是帮助学生理解化学学科中“宏观-微观-符号”这三重表征的极好素材。
“纯净物中元素之间的质量关系”一节内容较为抽象与深奥,且远离学生的生活经验和感性知识,这给教学带来了一定的困难。为较好地突破教学中的这一难点,帮助学生用定量的观点去学习化学,教师在教学中可通过观察、想象、模型化等方法,化虚无抽象为形象直观,逐步引领学生从定性到定量,初步理解物质的组成。同时通过类比推理,学生的抽象思维能力和定量计算能力也能有所提高。
二、教学片断
环节一:问题情景。
【投影】尿素是农业上常用的一种氮肥。小强看到某化肥标签如下:
试帮助小强回答下列问题:
(1)尿素含氮量的含义。
(2)尿素中的含氮量是如何计算出来的?
学生活动:思考、讨论。
环节二:定比定律介绍。
【阅读】法国化学家普鲁斯特发现定比定律的化学史。
【讲解】每一种化合物都有固定的组成,且组成化合物的各成分元素的质量比是一定的,这一规律称为定比定律,又称定组成定律。
学生活动:阅读、思考。
环节三:水中氢、氧元素质量比。
【活动】指导学生用下面的模型搭出水分子结构,再拼出1个水分子中氢、氧原子质量比的示意图。
【讲解】水中氢、氧原子个数比n(H):n(O)=2:1,1个水分子中所有的氢原子和氧原子的质量之比,即是水中氢元素和氧元素的质量之比。
1个水分子中氢原子和氧原子的质量比=
【讲解】原子的质量都很小,计算时使用相对原子质量。
【总结】化合物中各元素质量比=该元素原子的相对原子质量×原子个数之比。
【巩固】计算下列物质中原子个数比、各元素的质量比:(1)氨气(NH3);(2)尿素〔CO(NH2)2〕。环节四:水中氢元素的质量分数。
【活动】用模型拼出氢元素质量在水中占的质量比例(质量分数)。
【讲解】一个水分子中所有的氢原子的质量与这个水分子的质量之比,即是水中氢元素的质量分数。
1个水分子中氢原子所占的质量分数=
【讲解】分子和原子的质量都很小,计算时使用相对分子质量和相对原子质量。
环节五:拓展应用。
【情景再现】尿素是农业上常用的一种氮肥。小强同学看到某化肥广告如下:
请你运用本节课所学知识判断这袋尿素样品是纯净物还是混合物?
學生活动:
通过计算,纯尿素的含氮量为46.7%。而样品中氮元素的质量分数为43.5%,低于纯尿素中氮元素质量分数,故为混合物。
【课堂小结】结合所学内容,从知识、方法、规范、学科观念谈一谈这节课的收获。
三、教学反思
从宏观到微观,从定性到定量,是化学教学中的一大难点。本节课将宏观计算演变成微观模型的演示,从而化抽象为直观,进一步提高学生对物质的微粒观、元素观的认识。
1.合理设置教学台阶。本节教学内容是初中化学计算的开始,设计时以学生熟悉的化学肥料(尿素)为素材,以问题链作为主线,同时以组成相对简单的水为例,用球棍模型让学生体验水分子与氢原子和氧原子的关系。通过模型,学生总结出水分子中氢、氧原子质量比和氢原子在水分子中占的质量比例,然后通过类比、归纳等方法得出氢、氧元素质量比和水中氢元素的质量分数。教学以生活经验为基础,拾级而上,降低学习的难度。
1、家庭厨房中常发生下列变化,其中属于物理变化的是( )
A、食物腐败 B、水沸腾
C、天然气燃烧 D、菜刀生锈
2、下列性质中,属于化学性质的是( )
A、可燃性 B、密度 C、温度 D、硬度
3、压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起,是因为球内的气体 ( )
A.、分子间隔增大 B、分子个数增多
C、分子质量增大 D、分子体积增大
4、区别野外采集的水样是硬水还是软水,可选用( )
A、明矾 B、活性炭 C、肥皂水 D、石灰水
5、镁原子的结构示意图为 ,下列说法错误的是 ( )
A. 镁元素属于金属元素 B. 镁原子在化学反应中容易失去电子
C. 镁离子最外层有2个电子 D.镁原子与镁离子的化学性质不同
6、配制5%的氯化钠溶液,用量筒量取水时,仰视刻度,则所得溶液的质量分数为( )
A、等于5% B、大于5% C、小于5% D、无法判断
7、下列粒子结构示意图中,表示原子的是( )
8、下列关于相对原子质量的说法中,正确的是( )
A、相对原子质量由原子的核外电子数决定的
B、相对原子质量是一个比值
C、相对原子质量是一个原子的质量,以克为单位
D、相对原子质量是一个原子的质量,以千克为单位
9、水变为水蒸气时,发生的变化是( )
A . 水分子的大小改变 B . 水分子间的间隔改变
C. 水分子变为其他分子 D. 水分子变为更小的粒子
10、生理盐水是溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液,现用1000g生理盐水给某病人输液,进入病人体内的氯化钠质量约为( )新课 标第一网
A 0.9g B 9g C 90g D 18g
11、要配制一定质量一定溶质质量分数的食盐溶液,正确的操作顺序是( )
A 称量、计算、量取、溶解 B 量取、称量、溶解、计算
C 计算、量取、溶解、称量 D 计算、称量、量取、溶解
12、从50g15%的硫酸铜溶液中取出10g,则这10g溶液的溶质质量分数是( )
A.10% B.20% C.5% D.15%
13、某些花岗岩石材中含有放射性元素氡。某种氡原子的质子数为86,中子数为136,这种氡原子的核外电子数为 ( )
A.50 B.86 C.136 D.222
14、原子结构对于元素化学性质关系最密切的是( )
A.电子层数 B.质子数 C.最外层电子数 D.中子数
15、分子与原子的本质区别是( )
A 能否构成物质 B 能否保持物质的化学性质
C 质量和体积大小 D 在化学变化中能否再分
16、一种原子的核内有6个中子和6个质子,另一种原子的核内有7个中子和6 个质子,则它们不同的是( )
A 质子数 B 原子的相对原子质量
C 核电荷数 D 核外电子数
17、医疗上用的碘酒中,溶质是( )
A 水 B 碘酒 C 碘 D 酒精
18、下列仪器不能在酒精灯上加热的是( )
A.量筒 B.燃烧匙 C.烧杯 D.试管
19、下列关于溶液的叙述,正确的是( )
A、溶液都是无色的 B、溶液组成中一定有水
C、溶液是均一、稳定的混合物 D、溶液里各部分的性质不相同。
20、下列物质在盛满氧气的集气瓶中燃烧时,瓶口出现水雾,燃烧产物通过澄清的石灰水振荡后,石灰水变浑浊的是
A、木炭 B、蜡烛 C、铁丝 D、硫
21、市场上销售的奶粉种类很多,有加锌奶粉、加钙奶粉、高钙奶粉等,这里的钙、铁、锌是指( )
A、单质 B、分子 C、元素 D、原子
22、地壳中含量的非金属元素与含量的金属元素组成的化合物是( )
A、O2 B、Si C、Al2O3 D、N2O5
23、新型净水剂铁酸钠(Na2FeO4 )中,铁元素的化合价为( )
A、+2价 B、+3价 C、+5价 D、+6价
24、小明同学的学习档案中,对下列符号中的“3”所表示含义有如下记载,其中错误的是( )。
A、3H2O中的“3”表示三个水分子 B、3C中的“3”表示三个碳原子
C、SO3中的“3”表示一个三氧化硫分子中含有三个氧原子
D、Al3+中的“3”表示铝元素合价为+3价
25、对“10%的食盐溶液”含义的解释错误的是( )
A.100g食盐溶液中溶解了10g食盐
B.200g水中溶解了20g食盐
C.将10g食盐溶解于90g水中所得到的溶液
D.将食盐和水按1∶9的质量比配制成的溶液
二、非选择题
26、(4分)用化学符号表示:
(1)1个铁原子 ;(2)空气中含量最多的物质 ;
(3)2个水分子 ;(4)地壳中含量最多的金属元素 ;
27、 (3分)下列分别盛有不同物质的容器中,所盛物质属于混合物的是 ______,属于单质的是 _____,属于氧化物的是_______。(填字母)
28、(5分)下图中的①、②是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息,A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。
请你回答:
(1)氟元素的相对原子质量为 ,钙元素的原子序数为 。
(2)X=
(3)A、B、C、D中属于同种元素的是 。(填序号)
(4)A粒子的化学性质与B、C、D中哪一种粒子的化学性质相似 。(填序号)
29、(8分)写出下列反应的文字表达式。
(1)铁丝在氧气中燃烧_____________________________________
(2)点燃镁条作信号弹
(3)燃烧红磷制造烟幕弹
(4)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气_____________________
30、(14分)某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量,进行如下探究实验:
(1)如右图所示,在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷(白磷燃烧所需的最低温度为40℃),将玻璃容器固定好,放在盛有85℃热水的烧杯上。请回答下列问题:
① 实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是
。实验结束后,恢复至常温,活塞应停在刻度__________处,出现该现象的原因是:白磷燃烧消耗了空气中气态的__________而生成了固态的________,从而使玻璃容器内的气体体积__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
② 玻璃容器内余下的气体主要是_______________。
③ 此反应中白磷要过量,目的是______________________________。
31、(6分)在90g10%的硝酸钠溶液中加入10g水或10g硝酸钠,计算用这两种方法制成的两种溶液中溶质的质量分数。
32、(10分)小毛同学发现他家菜园的蔬菜瘦小枯黄,经查阅资料发现,原来是土壤中缺少氮元素所致,于是他向菜园土壤中施用了一种叫硝酸铵NH4NO3的氮肥后,情况就有所改观。试计算:(1)NH4NO3的相对分子质量。
化学计算是对化学概念、理论、实验等有关知识的量的理解,是初中化学学习的重要组成部分。而依据化学式开展的化合物中元素质量分数的计算,则是九年级化学学习的重点和难点内容。化学式计算的学习,如果学生不能从分子和原子层次上认识化学式,不能理解质量分数等概念的话,只是在进行机械模仿操作,一旦问题情境改变则会束手无策,错误百出。因此,从概念教学入手,促使学生从量的角度来理解和深化化学概念,掌握化合物中元素的质量关系。
二、教学策略实施和评析
(一)借助模型操作,直观认识“质量分数”含义
引入:我们已经知道,水由氢元素和氧元素组成。
饼图模型展示:这是水中氢氧元素分布模型。红色部分代表氢元素。(如图1)
问题:水中氢元素的质量分数如何用模型来直观表达?
学生动手操作:请一位学生来移动模型,展示水中氢元素的质量分数。
学生甲:操作演示(如图2),学生乙:操作演示(如图3),学生丙评价:我认为甲同学是错的,因为水中氢元素的质量分数是氢元素质量在水的质量中所占的百分比,而甲同学的操作表达的意思是氢元素质量占氧元素质量的百分比了。所以我认为乙同学的是正确的。
师生小结:元素的质量分数,即元素质量与物质总质量的比,一般用百分数表示。
评析:如何让学生透过文字来理解和认识“质量分数”这个概念,本节课采用了自制的模型教具(泡沫板切割成型并在内部嵌入小磁铁),学生通过动手操作移动模型的过程,来感知和理解“质量分数”的含义,对学生直观理解概念起到了很好的效果。
(二)借助动画模拟,根据化学式确定元素质量分数
转接:如果不知道这瓶水的质量,也不知道水中氢元素的质量,能否仅仅根据水的化学式来确定水中氢元素的质量分数呢?
学生茫然!不知如何解决。
教师:同学们觉得有困难,不要紧,我们一起来看一段动画演示,然后再思考。
动画模拟演示,并引导分析:
演示步骤1:这是一瓶蒸馏水,现从一瓶水中取出一滴水。
设问:这滴水中氢元素的质量分数与一瓶水中氢元素的质量分数相同吗?
演示步骤2:把这滴水不断放大,这时,我们看到了肉眼看不到的水分子。许许多多的水分子聚集成了这滴水,这些分子在不断运动。
教师:如果取出其中一个水分子,这个水分子中氢原子的质量分数是多少?
学生:氢原子的质量与水分子的质量比。
教师:由于原子和分子质量都很小,国际上统一用相对原子质量和相对分子质量来表示原子、分子的质量,所以,根据水的分子式,得出水分子中氢原子的质量分数是×100%
学生:水分子中氢原子的质量分数与水中氢元素的质量分数一致,所以我们可以通过水的分子式,直接得出水中氢元素的质量分数啦!
评析:如何根据化合物的化学式(或分子式)来确定化合物中某元素的质量分数,学生最大的问题是不能理解为什么物质中元素质量比就可以用一个分子中原子的相对质量比来代替。基于此,设计动画模拟展示教学环节,通过对一瓶水、一滴水、一个水分子这样从宏观到微观的层层分析,一步步引导学生认识了水分子中氢原子的质量分数与水中氢元素的质量分数的一致性。
(三)问题串引导归纳,深化理解概念
教师:精心设置问题串
问题1:从这瓶水中取出1g水,则其中氢元素是多少克?
问题2:多少克水中含有11.1g氢元素?
问题3:根据水的化学式,如何确定水中氢元素质量分数?
问题4:根据化学式,你能确定水中氢元素与氧元素的质量比吗?
问题5:化合物中各元素质量比=相应元素的相对原子质量×原子个数之比
学生:根据对概念的理解,运用数学计算,轻松得出答案。并尝试进行归纳。
归纳1.元素质量=化合物质量×化合物中元素的质量分数
归纳2.化合物质量=元素质量/化合物中元素质量分数
归纳3.化合物中某元素质量分数=该元素的相对原子质量(Ar)×原子个数/化合物的相对分子质量(Mr)×100%
归纳4.化合物中各元素质量比=相应元素的相对原子质量×原子个数之比
评析:学生理解了概念,已经为进行化学式相关计算打下了坚实基础。此时,通过设计具体层层递进的问题串,引导学生尝试进行归纳,在归纳中进一步从量的方面来理解和深化概念。
三、反思
在我们解化学计算题的时候,往往会遇到一些无数据(或者数据不足)的化学0计算题,我们可以把最关键的一个量设为“1”然后将它代入计算式中将其它未知量逐一计算出来的一种常用方法。现就结合题型对这种方法的运用做一说明
一、 求化合物中组成元素的质量分数(设化合物中该元素的相对原子质量为1)
例:在化合物X2Y和化合物YZ2中,Y的质量分数分别为40%、50%,求化合物X2YZ3中Y的质量分数为多少?
解析:设元素Y的相对原子质量为1,即根据题意得
ω(Y)= 100%=40%
ω(Y)= 100%=50%
将Y=1分别代入以上两式后并解之得
X的相对原子质量= 、Z的相对原子质量= ,所以在化合物X2YZ3中
ω(Y)= =25%
答:略
二、 求混合物中某组成元素的质量分数(设该混合物的质量为1g)
例:取一定量的石灰石样品让其在高温下完全分解后(杂质不分解),测得生成氧化钙的质量是原石灰石样品质量的1/2。求石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少?
解析:求石灰石样品中碳酸钙的质量分数的关键是确定石灰石样品的质量,若设石灰石样品的质量为1g,问题就迎刃可解了。
设:石灰石样品的质量为1克,其中碳酸钙的质量为m克,则
CaCO3 CaO+CO2
10056
m56m/100
根据题意得:56m/100=1g 1/2解之得m=0.893g
ω(CaCO3)= =0.893 100%=89.3%
答:略
三、 求溶液中溶质的质量分数(设原溶液的质量为1g)
例:有浓度为20%的NaCl溶液一瓶,倒出3/4后再加水至原来的质量,然后又倒出2/3。求原瓶内最后剩下溶液的浓度是多少?
解析:求原瓶内最后剩下溶液的浓度,关键是设定20%的NaCl溶液一瓶的质量为1g,当倒出3/4后再加水至原来的质量,这时瓶内溶液中的溶质的质量是(1-3/4) 20%
由分析可得加水至原来质量时
瓶内所剩溶液的浓度= =5%
答:略
四、 解无数据计算题(设反应前混合物的质量为1g)
例:碳粉和碳酸钙的混合物,在空气中受强热后碳粉充分燃烧,碳酸钙完全分解,若生成气体的总质量与原混合物的总质量相等。求混合物中碳粉(单质)的质量分数是多少?
解析:已知碳粉充分燃烧后生成的二氧化碳与碳酸钙完全分解后生成的二氧化碳的质量之和等于原混合物的质量。若设原混合物的质量为1g,其中碳粉的质量为X,那么碳酸钙的质量为(1-X)。
C+O2 CO2
1244
X44X/12
CaCO3 CaO+CO2
10044
1-X44(1-X)/100
根据题意得:
44X/12+44(1-X)/100=1
解之得:X=0.174
ω(C)= 100%= =17.4%
本文拟就教学中所得,粗浅地谈一谈“十字交叉法”在化学计算中的应用.
一、适用范围
“十字交叉法”适用于两组分混合物(或多组分混合物,但其中若干种有确定的物质的量比,因而可以看做两组分的混合物),求算混合物中关于组分的某个化学量(微粒数、质量、气体体积等)的比值或百分含量.
二、十字交叉法的解法探讨
1.十字交叉法的依据
对一个二元混合体系,可建立一个特性方程:ax+b(1-x)=c(a、b、c为常数,分别表示A组分、B组分和混合体系的某种平均化学量,如:单位为g/mol的摩尔质量、单位为g/g的质量分数等);x为组分A在混合体系中某化学量的百分数(下同).
如欲求xD1-x之比值,可展开上述关系式,并整理得
ax-bx=c-b,
解之,得x=c-bDa-b,1-x=a-cDa-b,
即xD1-x=c-bDa-c.
2.十字交叉法的常见形式
为方便操作和应用,采用模仿数学因式分解中的十字交叉法,记为:
3.解法关键和难点所在
十字交叉法应用于解题快速简捷,学生往往爱用,但是也经常出错.究其原因,无外乎乱用平均量(即上述a、b、c不知何物)、交叉相减后其差值之比不知为何量之比.
关于上述a、b、c这些化学平均量,在这里是指其量纲为(化学量1÷化学量2)的一些比值,如摩尔质量(g/mol)、溶液中溶质的质量分数(溶质质量÷溶液质量)或关于物质组成、变化的其它化学量等等.设计这些平均量时应优先考虑待求量和题给条件,一般情况下尽可能的将待求量设计为上述化学量2(分数中的分母),至于化学量1则依题给条件选取最容易获得的化学量(分数中的分子),这样上述中的a、b、c应该是这样的一些化学平均量(如下图):
y(组分1)Dx(组分1)=组分1的化学量1D组分1的化学量2
y(组分2)Dx(组分2)=组分2的化学量1D组分2的化学量2,
y(混合体系)Dx(混合体系)=混合体系的化学量1D混合体系的化学量2
而这些化学平均量a、b、c交叉相减后所得差值之比,则是组分1和组分2的化学平均量的量纲中化学量2[如a、b、c为摩尔质量(g/mol)时,便是物质的量mol]的比值.
三、十字交叉法的应用与例析
1.两组分混合物中已知组分及混合体系的摩尔质量(或式量),求组分的物质的量之比(或组分气体的体积比、组分物质的微粒数之比)
解答这类问题,需设计的平均化学量a、b、c就直接用摩尔质量(g/mol).而用十字交叉法交叉相减后所得差值之比是组分的物质的量之比(或微粒数之比),或依阿伏加德罗定律,也等于(相同状态下)气态混合体系中组分气体的体积比.
例1硼的平均相对原子质量为10.8,硼在自然界中有种同位素:105B与115B,则这两种同位素105B、115B在自然界中的原子个数比为
A.1∶2B.1∶4C.1∶6D.1∶8
解析相对原子质量与原子的摩尔质量数值上相等,故元素或原子的相对原子质量可看做十字交叉法中的平均化学量,量纲为g・mol-1,交叉相减后所得差值之比为两同位素的物质的量(即原子数)之比.
或记为:n(105B)Dn(115B)=11-10.8D10.8-10=1∶4.
答案B
2.两种溶液(同溶质)相混合,已知两溶液及混合溶液中溶质的质量分数,求两溶液的质量比
例2将密度为1.84 g・cm-3,质量分数为98%的浓硫酸与水配制成30%的稀溶液,应怎么配制?
解析要配制这种硫酸,必须先求出浓硫酸与水的比例.因为溶液中溶质的质量分数为溶质质量占溶液质量的分数,所以质量分数实际上也是一种平均化学量,可用于十字交叉法求出浓硫酸和水的质量比.这样,上述平均化学量a、b、c中的化学量2最好就设计为溶液质量,而化学量1取最方便的就是溶质质量,即平均化学量a、b、c就是溶液中溶质的质量分数,应用于十字交叉法(图略),记为:
m(浓硫酸)∶m(水)=(30%-0)∶(98%-30%)=15∶34,
即取15份质量的浓硫酸与34份质量的水混合得此稀硫酸.
3.两可燃物组成的混合体系,已知其组分及混合物的燃烧热,求组分的物质的量之比或百分含量
例3已知:A(g)+B(g)=C(g),ΔH1;D(g)+B(g)=E(g),ΔH2,且ΔH1
本卷所用的相对原子质量: Ca-40 H-1 Na-23 Fe-56 S-32 C-12 H-1 O-16 S-32 N-14 Fe-56K-39一、选择题(每小题4分,共24分)1、原子显电中性的原因是--------------------------( )A、核内质子数等于核电荷数 B、原子核外电子数大于核内质子数C、构成原子的各微粒都不带电 D、原子核所带电荷数与核外电子所带电荷数相等,而且电性相反2、下列选项中的元素都属于非金属元素的是----------( )A.H、S、C B.Ca、F、Cl C.O、Br、Al D.P、K、N3、下列不属于化学变化的--------------------------( )A、钢铁生锈 B、海水晒盐 C、白磷自燃 D、食物酸败4、下列物质的化学式书写正确的--------------------( )A、氖气Ne2 B、氧化铁FeO C、硫酸钠Na2SO4 D、硝酸钙CaNO35、分子与原子的根本区别--------------------------( )A、大小和质量是否相同 B、是否能保持物质的化学性质C、在化学反应中是否可分 D、是否是构成物质的微粒6、下列反应的产物不会污染空气的是---------------( )A、煤燃烧 B、氢气在氧气中燃烧 C、香烟燃烧 D、硫再空气中燃烧二、选择题(每小题3分,共48分)7、1995年3月20日早晨,日本东京多处地铁车厢同时发生了一起“沙林”毒气侵袭事件,导致5000多人中毒。沙林的化学名称为“甲基氟磷酸异丙酯”,已知每个沙林分子中含有4个碳原子、l0个氢原子、2个氧原子、1个磷原子和1个氟原子。沙林中所含磷元素的质量分数约为------------------------- ( ) A、25% B、22% C、34% D、29%8、维生素C(C6H806)主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力,近年来科学家还发现维生素C有防癌作用。下列关于维生素C的说法中错误的是---- ( ) A、维生素C的相对分子质量为174B、维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成C、维生素C中C、H、0三种元素的质量比为9:1:12D、维生素C中氢元素的质量分数为4.5%9、下列原子各1克,所含原子个数最多的是 ------- ( )A、氧原子 B、碳原子 C、氢原子 D、铝原子10.下列符号既表示一种元素,又表示一个原子,还表示一种物质的是-------------------------------------------( )A.2N B.O C.SO2 D.Zn11.10个H2O和10个H2SO4分子中一样多的是------( )A.氢分子个数 B.氢原子个数 C.氢元素个数 D.氢气12、发生化学反应前后,下列各项中没有变化的是 ----( )①元素的种类;②分子的数目;③原子的种类;④原子的数目;⑤物质的种类A.①③④ B.①④⑤ C. ①②③ D.①②④13、下列反应生成物都是C,若C的化学式为AB2,则该反应的化学方程式是----------------------------------------( )A、2AB+B22C B、3AB2+B2CC、AB2+2B22C D、AB+2B22C14、某物质化学式为HnMO2n,该化合物中M的化合价为+6,则n的数值为----------------------------------------( )A、1 B、2 C、3D、415、经分析某物质只含一种元素,则该物质-----------( )A、可能是混合物 B、一定是纯净物C、一定是单质D、不可能是化合物16、2002年诺贝尔化学奖授予了在生物大分子研究领域作出了巨大贡献的三位科学家。已知α—氨基乙酸(H2NCH2COOH)是某天然蛋白质大分子水解后的产物之一,则α—氨基乙酸中碳、氮元素的质量比是-----------------------------------( )A、2∶1 B、 1∶1 C、 12∶7 D、 6∶717、X元素一个原子的质量是m克,Y元素的相对原子质量为A,化合物XY2的相对分子质量是M,则w克XY2中含有Y原子个数是( )A、2w(M-2A)/Mm B、2wM/m(M-2A)C、w(M-2A)/2Mm D、m(M-2A)/2Mw18、铅丹也叫红丹,常用于蓄电池、玻璃和染料等。铅丹在一定条件下发生如下反应,根据已配平的化学方程式铅丹+4HNO3= PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,可以推测铅丹的分子是-----( )A、PbB、PbOC、Pb2O3D、Pb3O419、某物质在氧气中燃烧,生成SO2和NO,则下列说法中正确的是-------------------------------------------- ( )A、一定含有S、O、N三种元素B、一定含有S、N元素,可能含有O元素C、可能含有S、O、N三种元素D、一定含有S、N元素,不含有O元素20、氧化物RO中含氧元素40%,则R的相对原子质量是( )A、20 B、24 C、40 D、6021、元素X、Y可组成两种化合物A和B,在A中X的质量分数为50%,在B中X的质量分数为40%,已知A的化学式为XY2,则B的化学式为----------------------------------- ( )A 、XY B 、X2Y C、 XY3 D、 X3Y22、以下对氧气性质的叙述,错误的是--------------( )A、氧气在常温时是一种无色无味的气体 B、氧气极易溶于水C、氧气在低温高压时能变为液体或固体 D、氧气是一种化学性质较活泼的气体二.填空题(60分)23.、用化学用语表示: ①、硫元素 ②、2个氢原子 ③、5个四氧化三铁分子 ④、1个氢分子 ⑤、2个氦原子 , ⑥、3个碘分子 ⑦、4个硫酸根离子 , ⑧、+5价的磷元素 , ⑨、保持氯气化学性质的微 粒 ,⑩ 、氖气 ,24、金刚石、石墨、足球烯都是由碳原子构成的,但它们是不同的物质,有不同的物理性质,是因为它们的 不一样。25、化合价是元素的一种重要性质,只有在 时表现出来。在NaCl、KClO3 、HClO4 、HClO、Cl2五种物质中,按氯元素化合价由高至低顺序排列应是: 。26、下列物质中属于纯净物的是 , 属于混合物是 ,属于单质的是 ,属于化合物的是 ,属于氧化物的是 ①空气 ②水 ③氯化钠 ④食盐水 ⑤金属钙 ⑥氧气 ⑦氯酸钾⑧干冰27、酒精燃烧的反应可表示为:酒精+氧气 二氧化碳+水,则酒精中一定含有 元素,可能含有 元素。28、2PO43- 中各数字分别表示什么意义: “2”表示 “3”表示 “4”表示 “5”表示 29、燃烧的条件是① ② ;酒精灯能用灯帽盖灭,是因为 30、将2.45克氯酸钾和1克二氧化锰混合后,充分加热到不再产生氧气为止,反应后的剩余固体物质为2.49克。则根据质量守恒定律,反应前后固体物质减轻的质量就是生成 的质量, 为 克。反应后固体物质里含有 克的 和 克的_ 。31、纳米技术是当前世界科技研究的一个热点,1998年中国合成了纳米氮化镓,已知镓元素(Ga)的化合价为+3价,氮元素常见的化合价为-3和+5,则氮化镓的化学式为 。(2分)32、由元素R和氢元素、氧元素所组成的化合物为H2RO4,则R的化合价为 。如果这化合物的相对分子质量为98,则R的相对原子质量为 。该元素原子中有16个中子,该元素的元素符号为 。(3分)⑴、某三价金属氧化物中氧元素质量分数为30%,则该金属的相对原子质量为 。(2分)⑵、A、B两元素相对原子质量之比为2∶1,仅由这两种元素组成的化合物里,A、B两元素质量比为2∶3,则该化合物的化学式为 ;若其中B为-n价,则此化合物中A元素的化合价为 。(4分)33、在适当条件下,m克碳与n克氧气反应后均无剩余,生成(m+n)克气体,则m与n比值为 。(2分)34、书写下列化学方程式,并注明反应类型:(6分)①铁丝在氧气中燃烧 , ②硫在氧气中燃烧 , ③加热高锰酸钾制氧气 , 35、配平下列化学方程式(并对反应①②③注明反应条件)(8分) ①Fe+O2――Fe3O4 ②C2H2+O2――CO2+H2O③Fe2O3+CO――Fe+CO2④Cl2+NaOH――NaClO+NaCl+H2O三、实验题(18分) 36、完成实验室用高锰酸钾制取氧气中实验验报告: (1)、指出右图中标号的仪器名称:(5分) a b c d e f g (2)、用简要文字改正图中的三处主要错误① ② ③ (3)、由于氧气的密度比空气 ,所以可以用 收集氧气;由于氧气 溶于水,所以可以用 收集氧气。(4)、开始收集氧气的最适宜的时刻是 (5)、表明氧气氧气已经收集满的现象是 (6)、高锰酸钾的颜色是 ,在试管口放一团棉花,其作用是 (7)、停止实验时,先把导管移出水面,然后停止加热,这是为了防止 (8)、实验步骤如下:A、给试管加热;B、用排水法收集氧气;C、熄灭酒精灯D、装高锰酸钾于试管;E、将导管移出水面;F、检查装置的气密性;G、把试管固定在铁架台上,且集气瓶注满水倒置于水槽中。正确的实验顺序是 四、计算题(30分)37、根据尿素的化学式[CO(NH2)2]计算:(8分)(1)CO(NH2)2相对分子质量;(2)CO(NH2)2 中各元素质量比;(3)CO(NH2)2中氮元素的质量分数;(4)经测算某块农田缺少氮元素373.6Kg,应在该田中施加多少Kg含尿素98%的化肥?
38、现有两瓶大小相同且用玻璃片盖上的无色气体,一瓶为SO2,另一瓶为H2S。将两瓶气体口对口放置,抽去玻璃片(此时两瓶相通)。可观察到瓶壁上产生淡黄色固体单质硫和水珠附着。请回答:(5分)① 用分子的有关知识解释上述现象;② 写出反应的化学方程式。 39、煤是重要的化工原料,用煤作燃料不仅是极大的浪费,而且因煤中含有的硫在燃烧时生成SO2气体造成环境污染,某城市平均每天消耗含硫1﹪的煤160吨,问:该城市一年(一年按365天计算),向大气中排放了多少吨二氧化硫气体?(5分)
40、元素R可以组成两种氧化物ROm和ROn,其相对分子质量之差为16,ROm中氧元素的质量分数为60﹪ ,ROn中氧元素的质量分数为50﹪,试推断R为何种元素,写出它的两种氧化物的化学式。(8分)
41、蛋白质的机体生长及修补受损组织的主要原料,人体通过食物获得的蛋白质在胃肠中与水反应,生成氨基酸。蛋氨酸(化学式为C5H11O2NS)就是其中的一种。合格奶粉每100克含蛋白质约18克,蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%,则每100克合格奶粉中氮元素的质量为 克;现测定某奶粉每100克中含有氮元素0.5克。则这种奶粉属于 (填“合格”或“不合格”)奶粉。(4分)
一、信息给予题的特点
1.题干所给信息往往是学生未曾学过的新知识或是新情境。
2.题中信息具有启发性,可以加以充分利用。
3.解答问题时,要从新信息中抽象出来新知识和新规律并将之与已有知识相联系。
二、信息给予题的基本形式:题干(叙述部分)+若干简短问题
题干是向学生提供解题信息,它可以是对某一实验、生活现象或工业过程的描述,也可以是对物质的组成、结构、性质(化学反应)或一系列物质间相互关系的描述。因此,它的作用是说明已知的条件、提供基础知识或为解决问题铺设台阶。
问题部分往往是围绕题干给出的信息主题展开的,一种是借助你已有的知识解决新的情境问题,或借助你已具有的能力去获得新的知识并解答相关的问题。这些问题常以连环式、渐进式、并行式或综合式的结构关系形成系列,构成对主题的比较完整的研究。问题部分的形式较多的是要求书写化学方程式,得出某一化学反应新规律,得出已知物质的未知性质或未知物质的相关性质等新知识,或进行一些与情境相关的计算等,也有一些题目出现了与评价或设计相联系的新题型。
三、解答信息给予题的一般过程
1.阅读理解要求认真审题,尽可能多地获取相关的有用信息。
2.分析所给信息,筛选出有价值的信息。
3.综合运用多种思维方法,与已有知识建立联系,进行类比推理,将分析所得的信息概括出新知识或新方法。
四、2013年中考金题传真
1.(2013年泉州中考)以下是一个化学反应的微观示意图,从示意图中获取的信息正确的是()
A.反应前后分子种类不发生改变
B.反应前后原子的种类与数目发生改变
C.反应前两种分子的个数比是1:2
D.该反应的基本类型是化合反应
:根据物质的微观构成及反应的微观模拟示意图分析。通过物质的微观构成分析物质的种类,反应的类型,化学反应的本质。
:A.由反应前物质的微观构成可知,反应物和生成物的分子种类发生了改变,故A错误;
B.由反应前物质的微观构成可知,反应物和生成物分子中原子的种类和数量均没有变化,故B错误;
C.由图中可知,该反应前的两种分子的个数比是1:3,故C错误;
D.由反应的微观模拟示意图可知,该反应有两种物质生成了一种物质,属于化合反应,故D正确。
故选D。
:解答本题的关键是要充分理解图中提供的信息,充分理解“一种小球代表一种原子”,只有这样才能对问题做出正确的判断。
2.(2013年咸宁中考)如图,硒被誉为“抗癌大王”。根据提供的硒的有关信息,下列说法中,正确的是()
A.硒属于金属元素
B.硒的原子序数是34
C.硒的原子结构示意图中x=4 D.硒的相对原子质量是78.96 g
:根据图中元素周期表可以获得的信息(原子序数、相对原子质量、元素符号、元素种类等)进行分析判断即可。
:A.根据元素周期表中的一格中获取的信息,该元素的名称是硒,属于非金属元素,故选项说法错误。
B.根据元素周期表中的一格中获取的信息,该元素的原子序数为34,故选项说法正确。
C.当质子数等于核外电子数时为原子,由硒的原子结构示意图可知34=2+8+18+x,x=6,故选项说法错误。
D.根据元素周期表中的一格中获取的信息,可知元素的相对原子质量为78.96,相对原子质量单位是“1”,不是“克”,故选项说法错误。
故选B。
:本题难度不大,考查学生灵活运用元素周期表中元素的信息,辨别元素种类的方法,对原子中核内质子数和核外电子数之间的关系等进行分析解题的能力。
3.(2013年黄冈中考)钇(Y)是一种稀土元素,该元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是()
A.钇属于金属元素B.钇原子的质子数为39 C.钇元素的相对原子质量为88.91
D.钇原子的中子数为39:
根据图中元素周期表可以获得的信息(原子序数、相对原子质量、元素符号、元素种类等)进行分析判断即可。
:A.根据元素周期表中的一格中获取的信息,该元素的名称是钇,属于金属元素,故选项说法正确。
B.根据元素周期表中的一格中获取的信息,该元素的原子序数为39;根据原子序数=核电荷数=质子数,则钇原子的质子数为39,故选项说法正确。
C.根据元素周期表中的一格中获取的信息,可知元素的相对原子质量为88.91,故选项说法正确。
D.根据元素周期表中的一格中获取的信息,该元素的原子序数为39;根据原子序数=核电荷数=质子数,则钇原子的质子数为39,而不是中子数为39,故选项说法错
:本题难度不大,考查学生通过灵活运用元素周期表中元素的信息及辨别元素种类的方法进行分析解题的能力。
4.(2013年株洲中考)化学概念在逻辑上存在如图所示关系时,对下列概念间的关系说法正确的是()
①纯净物与混合物属于包含关系
②化合物与氧化物属于包含关系
③单质与化合物属于交叉关系
④金属元素与非金属元素属于并列关系
⑤中和反应与复分解反应属于并列关系
A.①②B.③④C.①⑤D.②④
:应用各知识点的概念,理解概念间的关系,结合图示所提供的关系意义,分析相关的选项从而判断正确与否。从物质分类的知识可知物质可分为纯净物与混合物,纯净物又可分为化合物与单质,化合物中又可分为酸碱盐及氧化物等;从元素的分类看,元素分为金属元素和非金属元素;从反应类型看,中和反应属于复分解反应。
:①物质按含有物质种类的多少可分为纯净物与混合物,是并列关系;②化合物由多种元素组成,其中氧化物是含有氧元素和另外一种元素的化合物,是包含关系;③纯净物按元素的含有情况可分为化合物与单质,故是并列关系;④元素分为金属元素和非金属元素,因此金属元素与非金属元素属于并列关系;⑤中和反应是复分解反应中的酸与碱反应生成盐和水的反应,是包含关系。
故选D。
:此题是对概念间关系的考查,把握好概念间的关系是解题的关键所在,此题应属基础知识考查题。
5.(2013年连云港中考)图1是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线,图2是盛水的烧杯中放着t2℃下甲、乙两种物质和溶液的试管(不考虑溶剂的蒸发),根据图像和有关信息判断,下列说法中错误的是()
A. t1℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液中溶质的质量分数大小关系为甲>乙
B.将甲、乙两种物质的饱和溶液都从t2℃降至t1℃时,两种溶液中溶质的质量分数相等
C.向烧杯的水中加NaOH固体后,只有乙溶液中溶质的质量分数变小
D.向烧杯的水中加NH4NO3固体后,只有盛放甲溶液的试管中有晶体析出
:A.t1℃时甲、乙两物质的溶解度相等,则此时两物质的饱和溶液的溶质质量分数相同;
B.甲的溶解度随温度的降低而减小,乙的溶解度随温度的降低而增大,并结合饱和溶液中溶质的质量分数=溶解度溶解度+100g 100%分析解答;
C.氢氧化钠固体溶于水放出大量的热使溶液温度升高,结合二者溶解度随温度变化分析解答;
D.NH4NO3固体溶于水吸收热量使溶液温度降低,结合物质溶解度随温度变化分析解答。
A.t1℃时甲、乙两物质的溶解度相等,则此时两物质的饱和溶液的溶质质量分数相同,故描述错误;
B.甲的溶解度随温度的降低而减小,乙的溶解度随温度的降低而增大,将甲、乙两种物质的饱和溶液都从t2℃降至t1℃时,甲析出晶体,乙的溶解度与降温前相等,从图可知:t1℃时甲的溶解度大于t2℃时乙的溶解度,所以降温后甲的溶质质量分数大于乙的溶质质量分数,故描述错误;
C.氢氧化钠固体溶于水放出大量的热使溶液温度升高,甲物质变为不饱和溶液,溶质的质量分数不变,乙的溶解度减小,析出晶体,溶质质量减小,溶剂不变,所以溶质的质量分数减小,正确;
D.NH4NO3固体溶于水吸收热量使溶液温度降低,甲的溶解度随温度的降低而减小,析出晶体,乙的溶解度随温度的升高而增大,变为不饱和溶液,不会析出晶体,正确。
故选AB。
:掌握溶解度曲线的意义,氢氧化钠固体和硝酸铵固体溶于水对溶液温度的影响,并能结合图示分析和解答问题,要据题意和选项细心解答才能得出正确的答案。
6.(2013年眉山中考)如图是用回收废料来制取铜,同时制取FeSO4・7H2O的流程图。下列说法中不正确的是()
A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是过滤
B.操作Ⅳ为蒸发结晶
C.固体B与稀H2SO4反应的化学方程式为:Fe + H2SO4FeSO4+ H2
D.溶液A与Fe反应的化学方程式为:3CuSO4+ 2Fe3Cu + Fe2(SO4)3
:A.过滤可以除去不溶于水的物质;B.蒸发结晶可以从溶液中获得晶体;C.铁能和稀硫酸反应,铜不能与稀硫酸反应;
D.铁和硫酸铜反应能生成硫酸亚铁和铜。
:A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是过滤,操作Ⅰ是通过过滤把硫酸铜溶液和不溶性的杂质分离,操作Ⅱ是通过过滤把硫酸亚铁溶液和铜、过量的铁分离,操作Ⅲ是通过过滤把硫酸亚铁溶液和铜分离。正确。
B.操作Ⅳ为蒸发结晶,通过蒸发可以得到FeSO4・7H2O。正确。
C.固体B中,铜不能和稀硫酸反应,铁能和稀硫酸反应,铁与稀H2SO4反应的化学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2。正确。
D.溶液A是硫酸铜溶液,和铁反应的化学方程式为:Fe+CuSO4Cu+FeSO4。不正确。
(一)教材的地位及作用
教材中第二单元第三节讲到相对原子质量,在这样的前提下再来安排相对分子质量的学习相对较容易,这是又一次从定量的角度认识化学物质。根据化学式进行计算的基础是理解化学式的意义,进行计算的依据是建立起宏观物质――微观微粒――表示符号的内在联系,使学生在相对原子质量的基础上明白相对分子质量的大小可以表示质量大小不同的分子的相对大小,可以用相对原子(分子)质量代替实际质量进行计算。学习本节教材对以后学习不纯物质中纯净物的质量分数的计算以及根据化学方程式的计算都起了铺垫的作用。
(二)教材主要内容
本节内容包括①求物质的相对分子质量;②求物质中各元素的质量比;③求物质中某元素的质量分数。其中根据③又可以引出④已知物质的质量求元素的质量;⑤已知元素的质量求物质的质量。
教材中有两种计算类型及其关系如:计算物质中元素质量比是“部分与部分”之间质量关系,计算物质中某元素的质量分数是“部分与整体”之间的质量关系。这两种类型一定要学生理解并掌握,这对以后学习不纯物质中纯净物质的质量分数的计算以及判断某物质是否是纯净物都很有帮助。
二、教学对象分析
学生学习本课之前已经学习了相对原子质量,有了一定的化学知识基础,但是这节内容主要是计算,相对较枯燥,因此在教学中要尽量列举学生身边事例,学生比较感兴趣的题目,使他们对本节课的内容产生浓厚的兴趣,进而体会化学就在我们身边,学习化学计算的重要意义。
三、教学设计思想
这部分内容理论性太强,缺乏趣味性,学生在学习时可能会感到枯燥无味,因此在设计上重点突出四种意识:一是要有巩固旧知识的意识。比如化学式的含义,先让学生说出几个常见化学式的含义,所列举的化学式就是本节课要用到的化学式,使学生不因化学式的含义不清而影响本节课的学习,以达到分散难点,突出重点。二是加强学生的兴趣意识,比如可以从学生熟知身边的物质入手,让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,引领学生从生活走进化学,从化学走进生活。三是突出学生的主体意识,比如在学习相对分子质量的含义和例题可以让学生自主探究,激发学生的问题意识,学生通过自主探究获得新知识并培养了能力。四是加强反馈评价意识,可以适当地设计有梯度的训练题,让学生完成由模仿到熟练掌握的过程,在此过程中教师要给予及时评价,这种评价既能加强学生的学习兴趣又能在学生学习积极性方面起催化剂作用。
四、教学目标
(一)知识与技能
1、了解相对分子质量的含义
2、会根据化学式进行相关计算
3、掌握计算技能提高化学计算能力
(二)过程与方法:
1、通过主动探究的学习过程并联系生活、生产实际提高学生自学能力和解决实际问题的能力
2、通过训练能够熟练的运用化学式计算,解决实际问题
(三)情感态度与价值观:
1、培养学生积极思考、勇于探索的精神
2、培养学生学会定量处理化学问题的方法
五、教学的重点和难点
(一)教学重点:根据化学方程式进行有关计算
在解答化学选择题时,常常遇到一些繁琐的计算,倘若我们能够找到一些简捷的方法,可以少走弯路,快速而准确地把答案选出来。现将某些方法简单介绍如。
一、弄清题意 少走弯路
当我们看到题目以后,首先要仔细分析题目,理解题目中所提及到的有关知识点,再根据平时所掌握的计算方法,可以考虑最佳解题途径以达到解题的快、准。
例:80℃时,50g水中最多能溶解75gNaNO3,把80℃时的210gNaNO3饱和溶液蒸发掉50g水后,再降至80℃,析出晶体后溶液中溶质质量分数是:( )
A.50% B.70% C.60% D.55%
[解析] 因为是从饱和溶液中蒸发掉水,再降温后仍得饱和溶液,即求饱和溶液的溶质质量分数,这样可得:75/(50+75)×100%=60%,所以答案为C。
二、破陈规 求新法
有些选择题,我们若用常规的解法,计算可能比较麻烦。如果肯动脑筋,寻找新的解题方法,可以达到事半功倍的效果。
例:下列物质中铁元素的质量分数最大的是:( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.FeCO3
[解析] 我们采用极端假设法,先假定每个分子中铁原子的个数都为1,则B、C中的化学式转化为FeO3/2和FeO4/3,这样可以很容易求出其它元素的对应质量,通过比较会得出答案C。
三、根据选项 逐一排除
我们根据题目中的选项,进行逐一淘汰的方法,这样也可以较容易地找到正确答案。
例:278gRSO4•nH2O晶体完全失水后,剩余152g粉末。若R的相对原子质量约为结晶水分子数的8倍,则R的相对原子质量为:( )
A.39 B.27 C.40 D.56
[解析] 从各项相对原子质量可知,它们依次是钾、铝、钙、铁元素,而从题意条件RSO4中R的化合价为+2价,即可排除A、B项,又根据硫酸钙只存在CaSO4•2H2O和2CaSO4•H2O之中。以题意可知,R的相对原子质量为8n又可排除C项,故答案为D。
四、抓实质 找关键
认真审题,善于排除命题者有意设置的各种思维障碍和干扰条件,抓住问题的实质,从而找出解题的关键。
例:有一在空气中暴露过的NaOH固体,经分析测知含H2O 占a%,Na2CO3占b%,NaOH 占c%,将此样品放入9.8gH2SO4中,过量的酸用4gNaOH中和,蒸发中和后的溶液可得固体的质量为:( )
A.13.0g B.16.5g C.14.2g D.无法确定
[解析] 粗看本题缺少数据,即最后得到的固体全是NaSO4,这是本题的实质,且硫酸根离子守恒,显然由H2SO4~NaSO4可得答案为C。
五、发散思维 捕捉信息
解题应摆脱思维定势的消极影响,训练发散思维的能力。对提供的信息,要善于进行全方位扫描,多层次联想,有时我们要将捕捉到的信息转化为另一信息,以便快速获得正确答案。
例:在MgSO4、Na2SO4、K2SO4的混合物中含氧元素为46%,则此混合物中含硫元素为:( )
A.23% B.31% C.20.5% D.9.75%
[解析] 根据题意可以得出一个信息:在各物质中硫元素与氧元素的质量比均为1/2,即硫元素含量为氧元素含量的1/2,故得答案为A。
六、分析范围 不算推解
根据题目中所提供的物质的总范围,分析范围内的相应物质;根据题目提供的条件,不用计算可以推测得答案。
例:某混合气体质量分数组成:O2占32%,N2占28%,CO2占22%,CH4占16%,H2占2%,则混合气体的平均相对分子质量为:( )
A.11.11 B.22.22 C.44.44 D.66.66
(A)相等(B)Al>Mg>Zn
(C)Zn>Al>Mg(D)Mg>Al>Zn
解:设三种金属的质量均为m,放出H2分别为X、X1、X2。根据化学反应方程式分别求放出H2的质量
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
652
mX
例比列,求解得X=2m/65=m/32.5(克)
Mg+H2SO4=MgSO4+H2
242
mX1
例比列,求解得X1=2m/24=m/12(克)
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2
546
mX2
例比列,求解得X2=6m/54=m/9(克)
比较X、X1、X2之值便知:m/9>m/12>m/32.5
故选(B)。
显然这种方法比较繁琐且费时,如果同学们能掌握此类题的解题规律,就可化繁为简,轻松解题。现归类、例析初三学生需掌握的几条规律如下,供大家参考。
一,等质量的同种金属分别与足量的不同非氧化性酸反应,产生氢气的质量相等。
例1,等质量的铁分别与足量的稀盐酸和稀硫酸反应,产生氢气的质量关系是()
A、稀盐酸放的多B、稀硫酸放的多
C、一样多
解析:因为酸足量,金属完全反应,所以产生氢气的质量应该以金属的质量为标准进行计算,与酸的种类和质量无关。因此,只要参加反应的金属相同且质量相等,那它就从酸中置换出的氢元素的质量也相同,所以产生氢气的质量必然相等。故选项为(C)
二,等质量的相同非氧化性酸与足量的不同金属反应,产生氢气的质量相等。
例2,等质量、溶质质量分数相同的稀硫酸分别与足量的锌、铁、铝反应,产生氢气的质量比为()。
A、1∶2∶3B、1∶1∶1
C、2∶2∶3
解析:因为金属足量,酸完全反应,所以产生氢气的质量应该以酸的质量为标准进行计算,与金属的种类和质量无关。因此,只要参加反应的酸的种类、质量、溶质质量分数相同,那就该酸中氢元素的含量相等,所以产生氢气的质量必然相等。故选(B)
三,等质量、同价态的不同金属分别与足量的相同非氧化性酸反应,产生氢气的质量跟金属的相对原子质量成反比。
例3,等质量的锌、铁、镁跟足量稀盐酸反应,产生氢气的质量关系是()
A、锌>铁>镁B、镁>铁>锌
C、铁>锌>镁
解析:因为酸足量,金属完全反应,所以生成氢气的质量应该以金属的质量为标准进行计算,又因为三种金属的质量相等,而且化合价又相同,即均显+2价,所以三种金属跟酸反应的化学方程式可用一个通式进行表示,如:设R为金属(R分别代表ZnFeMg),其相对原子质量为M;金属R的质量为1克,生产氢H2的质量为X
R+2HCl=RCl2+H2
M2
1gX
例比列,求解得X=2/M(克)
显然,M越大,比值越小。故选(B)
四,等质量的不同金属分别与足量的相同非氧化性酸反应,产生氢气的质量跟(金属元素的化合价与金属的相对原子质量的比值)成正比。
例4,等质量的钠、镁、铝、铁分别与足量的稀硫酸反应,产生的氢气由多到少的顺序是()
A、钠、镁、铝、铁B、镁、钠、铁、铝
C、铝、镁、钠、铁D、铁、铝、镁、钠
解析:因为酸足量,金属完全反应,所以生成氢气的质量应该以金属的质量为标准进行计算,但本题中四种金属的化合价不等,所以不能直接套用第三条规律进行计算,还要考虑金属元素的化合价。根据化学方程式计算得知,金属元素的化合价与金属的相对原子质量的比值大者,产生氢气的质量大。比值小者,产生氢气的质量也小。因此,本题中的金属钠、镁、铝、铁的化合价与相对原子质量的比值依次分别为:1/23;2/24;3/27;2/56.经比较得:3/27>2/24>1/23>2/56。
故选(C)
五,等质量的不同非氧化性酸与足量的同种金属反应,产生氢气的质量跟(酸根化合价的绝对值与酸的相对分子质量的比值)成正比。
例5,等质量、等溶质质量分数的稀盐酸和稀硫酸,分别与足量的铁反应,产生氢气的质量关系是()。
A、稀盐酸多B、稀硫酸多
C、一样多
一、变形法
例1.下列物质中铁元素质量分数最高的是()
A.FeOB.Fe2O3
C.Fe3O4D.Fe2(SO4)3
解析:将各选项化学式均变形为“XYn”型,即为FeO、FeO3/2、FeO4/3、Fe(SO4)3/2,通过比较各化学式中除铁原子以外的其它原子或原子团的式量大小,便可知所给四种物质中只有FeO中除铁原子外的其它原子的式量最小,即FeO中铁元素的质量分数最高,选A。
二、估算法
例2.有一种盐酸盐,通过实验分析之后,测定它含氯47.56%,这种物质是()
A.NaClB.KCl
C.CaCl2D.MgCl2
解析:依据题目特点,将题中含氯质量分数近似处理为50%,即与另一元素质量各占一半,那么另一元素的相对原子质量应稍大于氯元素的质量和,选项四种物质中两种元素的质量比分别为:23∶35.5,39∶5.5,20∶35.5,24∶35.5,只有39∶35.5,即KCl中钾元素质量稍大于氯元素质量,接近50%,选B。
三、极端假设法
例3.某含铁样品5.6g与足量稀硫酸完全反应后产生氢气0.195g,则其所含杂质可能是()
A.NaB.MgC.AlD.Zn
解析:假设5.6克为纯铁,根据化学方程式易计算出与稀硫酸完全反应时产生氢气的质量为0.2克,而实际氢气的质量0.195克小于0.2克,说明杂质元素在化合物中的化合价与铁、稀硫酸反应后的产物硫酸亚铁中铁元素化合价相同时,其相对原子质量大于铁的相对原子质量,所以D符合。同时也说明当杂质为5.6克时,其与稀硫酸反应产生氢气的质量比0.195克大,而5.6克钠、铝分别与稀硫酸反应时(钠实质先与水反应,后与硫酸反应),产生氢气的质量均大于0.2克,即此题选D。
例4.一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为()
A.10%B.30%C.50%D.70%
解析:假设木炭燃烧后全部生成CO2,此时碳与二氧化碳的质量比为12∶44,其中C%=24%,则CO2%=88%,N2%=1-CO2%=1-88%=12%。
假设木炭燃烧后全部生成CO,此时碳与一氧化碳的质量比为12∶28,C%=24%,则CO%=56%,N2%=1-CO2%=1-56%=44%。
而实际生成的为CO、CO2的混合气体,故N2%应在12%~44%,即选B。
例5.喜树中含有一种被称为喜树碱的生物碱,这种碱的相对分子质量在300~400
之间,实验分析得知其元素组成为:C 69.0%、O占18.4%,且O含量为H的4倍其余为N,则一个喜树碱分子中含有的原总数为()
A.42B.43C.44D.45
解析:由题意可知,这种生物碱中H% 4.6%,N% = 1-C%-O%-H% =1-69% 18.4%-4.6%=8%,假设这种生物碱的相对子质量为300,则分子中所含氮原子的个为300×8%÷14=1.71,假设这种生物碱的对分子质量为400,则分子中所含氮原子个数为400×8%÷14=2.28。而这种生物碱相对分子质量在300~400之间,故其中所氮原子的个数在1.17~2.28,因为分子中含原子的个数为整数,因此分子中所含氮子数为2,相对分子质量为2×14÷8%=350依次可计算出C原子个数为20,O原子数为4,H原子个数为16,故该题选A。
四、元素守恒法
例6.有一Fe与FeO的混合物,测得中铁元素质量分数为80%。取该混合物7克,加足量稀硫酸完全溶解,生成FeSO4质量为()
解之得:x=15.2选B。
例7.某种含硫酸亚铁的药物可用于治疗缺铁性贫血。某贫血患者每天需服用这种含铁元素10%的药物112 mg,则每天他服用的这种药物中含硫酸亚铁(FeSO4)的质量是(该药物中其他成分不含铁元素)()
A. 30.4mgB. 15.2 mg
C. 22.4 mgD. 22.6 mg
解析:由题意可知,患者服用的铁元素全部来自FeSO4中的铁元素,设每天他服用的药物中含FeSO4的质量是xmg,则根据铁元素守恒有:
例8.Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合物粉末ag,在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物2.41g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生5.00g白色沉淀,则a的数值为()
A.7.41B.3.59C.3.21D.2.46
解析:由于ag混合物在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物2.41g,故原固体混合物中氧元素的质量为a-2.41g,又由于1个O与1分子的CO生成1分子的CO2,1分子的CO2又与澄清石灰水反应生成1分子的碳酸钙,因而有相当量关系:
O~CO2~CaCO3
16100
a-2.415.00
16/100=( a-2.41)/5.00
解之得:a=3.21g,选C。
五、差量法
例9.将CO通入盛有12 g Fe2O3的试管内,加热反应一段时间后,停止加热,继续通入CO至试管冷却,此时试管内残留固体的质量为9.6g,则反应后生成铁的质量为()
A.2.4gB.5.6gC.8.4gD.9.6解析:由于此题中只说明加热反应一段时间后,停止加热,并没有说明反应是否完全,所以用常规解法易上当受骗,但仔细分析便可发现在反应中,Fe2O3中的氧元素与CO结合为CO2而逸散掉,此时的Fe2O3变为铁单质,所以可利用差量法来求解。假设反应后生成铁的质量为x克,反应后固体质量的减少量为12-9.6=2.4g。
六、拆分法
例10.已知FeSO4和Fe2(SO4)3组成混合物中硫元素的质量分数为a%,铁元素的质量分数为()
A.1- a%B.1-2 a% C.1- 3a%D.1-4 a%解析:此题中不知道原混合物中FeSO4和Fe2(SO4)3的质量之比,所以解题无从下手,但仔细分析题给两种物质的化学式,可知混合物中不论FeSO4和Fe2(SO4)3以何比例混合,原混合物可拆分为Fe和SO4两部分,且硫、氧原子个数比为1:4,质量比为32:(16×4)=1:2,硫元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为2a%.
W(Fe)+W(O)+W(S)=100% W(Fe)+2a%+ a%=100%
解之得:W(Fe)=1-3a%,即选C。
七、电荷守恒法
例11.工业品盐酸中因含有Fe3+而带黄色,若某工业品盐酸中的H+和Cl-的个数比为91:94,则该盐酸中Fe3+和Cl-的个数比为
()
A.1:1B.1:3C.91:94D.1:94
解析:由于溶液对外显电中性,因而正负电荷的代数和为0,假设溶液中Fe3+的个数为x,Cl-的个数为y,则溶液中H+的个数为(91/94)y,依据电荷守恒3x+(91/94)y=y,解之得:x/y=1:94,选D。
八、质量守恒法
例12.将20克甲、5克乙、8克丙三种纯净物混合,在密闭容器中加热发生化学反应,经分析可知:反应后混合物中含有5克甲、16克丙,还含有一种新物质丁,则丁物质的质量是()
A. 12gB.9gC.4gD. 17g
解析:根据题意可知,反应后甲物质质量减少了20-5=15g,乙物质减少了5g,而丙物质增加了16-8=8g,依据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,所以生成新物质丁的质量为15+5-8=12g,选A。
例13.在反应A+B=2 C+ D中,已知30 g A和10 g B恰好完全反应,生成5 g D,且C的相对分子质量为35,则A的相对分子质量为()
A.40B.60C.20D.25
例1 在由Na2SO4和Na2HPO4组成的混合物中,已知钠元素的质量分数为32.4%,则混合物中氧元素的质量分数为( )
A.22.5%
B.45.1%
C.39.8%
D.无法计算
解析 此混合物由Na、S、P、H、O五种元素组成,而仅知钠的质量分数,要求氧的质量分数,显然条件不够,无法求解。此时若能仔细观察两个化学式,不难挖掘出隐含的一个条件:一个H原子和一个P原子的相对原子质量之和恰好等于一个S原子的相对原子质量,这样就可以把Na2HPO4等价代换为Na2SO4来进行计算:
ω(0)=(1-32.4%)×(16×4)/96=45.1%。故选B。
例2 取一定量的Cu-Ag合金溶于足量的稀硝酸后,加入足量的盐酸,将得到的白色沉淀过滤、洗涤、干燥,称得其质量与原合金质量相等,则合金中铜与银的质量比是( )
A.64:108 B.35.5:108
C.108:35.5 D.无法计算
解析 依题意知,AgCl沉淀中氯元素的质量与原合金中铜元素的质量相等,则铜与银的质量比就等价代换为AgCl中Cl与Ag的质量比,则m(C1):m(Ag)=35.5:108,故选B。
例3 已知t℃时,CuSO4的溶解度为Sg。向一定量的CuSO44溶液中加入αg CuSO4,在T℃时恰好达到饱和。若以CuSO4・5H2O代替CuSO4,则需加入多少克CuSO4・5H2O才能使原溶液达到饱和?( )
A.25a/16 B.2500a/(1600-9S)
C.25a/(16-9S) D.(1+9S/25)α
解析 若按常规思维,须先求出原溶液中溶质的质量,再利用溶解度的知识进行求解,这样计算量大,且过程繁琐。若利用等价的思维方式,把原来的溶液分解为饱和溶液与纯水部分,可使问题大大简化。设纯水部分的质量为xg,则αg CuSO4溶解在原溶液中达到饱和,就相当于溶解在x克水中达到饱和,即α/x=S/100。解得x=100α/S。再设所加入的CHSO4・5H2O的质量为mg,则有(160m/250):(x+90m/250)=S:100。解得m=2500a/(1600-9s)。故选B。
例4 物质的量相等的戊烷、苯和苯酚完全燃烧需要O:的物质的量分别为X、Y、Z mol,则X、Y,Z的关系是( )