例析與化學式相關的計算

洪茲田

與化學式相關的計算是初中化學用語的重要組成部分，也是各地中考的高頻考點，常以選擇題、填空題、計算題等題型進行考查，一般考查內容較為基礎，整體難度不大。通常涉及“相對分子質量”“物質組成元素的原子個數比及質量比”“物質中某元素的質量分數”“物質中某元素的質量”等內容。現針對上述考點進行梳理，希望對同學們有所幫助。

[ 原題呈現]

（2020·甘肅·金昌）傳統中藥金銀花的有效成分綠原酸具有抗菌殺毒的作用，其分子式為C16HxO9。已知綠原酸的相對分子質量為354，請你計算：

（1）C16HxO9中x =? ? ? ? 。

（2）綠原酸中碳元素和氧元素的質量比為? ? ? ? 。

（3）綠原酸中氧元素的質量分數是? ? ? ? ?（結果精確到0.1%）。

解析：本題以綠原酸（化學式C16HxO9）為素材考查相對分子質量計算的應用、元素的質量比和質量分數的計算等。

（1）C16HxO9的相對分子質量為354，則（12 × 16）+ （1 × x） +（16 × 9）= 354，解得：x = 18。

（2）綠原酸中碳、氧元素的質量比為：（12 × 16）∶（16 × 9）= 4∶3。

（3）綠原酸中氧元素的質量分數為：[16×9354×100%≈40.7%]。

答案：（1）18 （2）4∶3 （3）40.7%

[方法總結]

1. 理解化學式中隱含的各個量之間的關系，掌握相關計算公式及其關聯：

[化學式] [相對原子質量] [原子個數] [×][物質中某元素的質量] [之和][之比][相對分子質量] [各元素的質量比] [某元素的質量分數] [÷相對分子質量×100%] [× 物質的質量]

2.以化合物AmBn為例進行說明：

設A、B兩種元素的相對原子質量分別為a、b。

（1）計算相對分子質量：

AmBn的相對分子質量 = am + bn。

（2）計算物質各原子的個數比：

AmBn中A、B原子的個數比 = m∶n。

（3）計算物質組成元素的質量比：

AmBn中A、B兩種元素的質量比 = A元素的質量∶B元素的質量 = am∶bn。

（4）計算物質中某元素的質量分數：

AmBn中A元素的質量分數 = [A元素的質量AmBn的質量×100%]

= [A元素的相對原子質量×A的原子數AmBn的相對原子質量×100%]

= [amam+bn×100%]

（5）計算物質中某元素的質量：

AmBn中A元素的質量 = AmBn的質量 × AmBn中A元素的質量分數

= AmBn的質量 × （[A元素的相對原子質量×A的原子數AmBn的相對原子質量×100%]）

= AmBn的質量 × （[amam+bn×100%]）

[能力強化]

（2020·遼寧·鐵嶺）丙氨酸（化學式為C3H7NO2）是構成蛋白質的一種氨基酸，請計算下列問題。

（1）丙氨酸中碳、氫、氮、氧原子的個數比為? ? ? ? ? ? ? ;

（2）丙氨酸中質量分數最大的元素是? ? ? ? ? ;

（3）178 g丙氨酸中氧元素的質量為? ? ? ? ? ? ? g。

解析：（1）化學式中元素符號右下角的數字為一個分子中所含原子的個數，故丙氨酸中碳、氫、氮、氧原子的個數比為3∶7 ∶1∶2;

（2）丙氨酸中m（C）∶m（H）∶m（N）∶m（O）=（12 × 3）∶（1 × 7）∶（14 × 1）∶（16 × 2）= 36∶7∶14∶32，故碳元素（或C元素）的質量分數最大;

（3）178 g丙氨酸中氧元素的質量為：178 g × （[3636+7+14+32×100%]） = 64 g。

答案：（1）3∶7∶1∶2

（2）碳（或C）

（3）64

（作者單位：福建省廈門市翔安第一中學）