混合物中某元素质量分数题型归纳

混合物中某元素质量分数题型归纳
作者：桂耀荣
来源：《理科考试研究·高中》2013年第02期
混合物中某元素质量分数的计算在历年的中考、高考或竞赛中频频出现，这是一类既常见但又较灵活的计算题，命题者为了考查考生分析问题和解决问题的能力，常常将一些重要的信息隐含在题目当中，导致考生不能领会题意，感到无从下手.实际上只要考生写出并仔细观察组成混合物的各物质的化学式，从中找出它们组成上的特征与规律，即可迅速巧解此类题目.笔者就求混合物中某元素质量分数题型归纳如下.
一、混合物中某两种（或两种以上）元素原子的个数比相同
利用不同物质中有关元素的原子具有相同的个数比求解.
例1 （2009年全国高考卷）现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物，若其中氧的质量分数为a，则碳的质量分数是
A.1（1-a）7
B.3a4
C.6（1-a）7
D. 12（1-a）13
解析乙酸的化学式为C2H4O2，单烯烃的通式为CnH2n，从化学是可以发现两者中，C、H之间的原子个数比均为1∶ 2，质量比为6∶ 1，而碳氢总的质量分数为1-a，所以碳的质量分数为6（1-a）/7.
答案：C
举一反三
练习1 由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质组成的混合物中，已知硫元素的质量分数为25.6%，则氧元素的质量分数为
A.36.8%
B.37.6%
C.51.2%
D.无法计算
答案：B
练习2 在苯和苯酚组成的混合物中，碳元素的质量分数为90%，则混合物中氧元素的质量分数为
A.2.5%
B.5%
C.6.5%
D.7.5%
答案：A
练习3 由FeSO4和Fe2（SO4）3两种物质组成的混合物中，已知硫元素的质量分数为a%，则铁元素的质量分数为
A.1-a%
B.2a%
C.1-3a%
D.无法确定
答案：C
二、混合物中各组分的相对分子质量相等
混合物中各组分相对分子质量相等，而且某原子的个数也相同，即该元素在各成分中的质量分数是一个定值；或者混合物中各组分的相对分子质量不相同，但某种元素在各组分中的质量分数是一个定值，均可通过此法得出混合物中该元素的质量分数.
例2 甲苯（C7H8）和甘油（C3H8O3）组成的混合物中，若碳元素的质量分数为60%，则氢元素的质量分数为
A.50%
B.7.4%
C.8.7%
D.无法计算
解析从甲苯和甘油的化学式可知：两者的相对分子质量均为92，且每个分子中均含有8个氢原子，故
ω（H） =892×100% = 8.7%
答案：C
举一反三
练习4 已知：（NH4）2SO4和（NH4）2HPO4的混合物中，氮元素的质量分数为
21.2%，则氧元素的质量分数为
A.42.4%
B.48.5%
C.81%
D.无法计算
答案：B
练习5 NaHS、MgS和MgSO4三种物质的混合物中硫元素的质量分数为41.4%，则氧元素的质量分数为
A.27.55%
B.82.88%
C.31.05%
D.无法计算
答案：A
练习6 由苯乙烯（）和羟基乙酸乙酯（HOCH2OOCH2CH3）组成的混合物中，若碳元素的质量分数为70%，则氢元素的质量分数约为
A.4.6%
B.7.7%
C.15.6%
D.无法计算
答案：B
三、混合物中各组分的最简式相同
利用混合物的各组分物质具有相同的最简式进行求解.
例3 40 g苯和60 g苯乙烯混合液中氢元素的质量分数为
A.7.7%
B.15.4%
C.20%
D.无法确定
解析由苯（C6H6）和苯乙烯（C8H8）的化学式可知：两者的最简式均为CH，所以两者无论以何种比例混合，其混合物中的C、H元素的质量比为定值，因此氢的质量分数为：
11+12×100%= 7.7%
答案：A
举一反三
练习7 把a L甲醛气体溶于b g乙酸中，再加入c mol果糖，形成混合物W，另把d mL甲酸甲酯与e g葡萄糖均匀混合，形成混合物M，取x g的W和y mL的M相混合得Q，则Q中碳元素的质量分数为
A.20%
B.30%
C.40%
D.无法确定
答案：C
四、混合物中各组分的部分化学式相同
当混合物各组成的化学式没有相同的原子个数比时，可以把所给物质的化学式通过变形找到共同点，再进行计算.
例4 乙炔、苯和乙醛的混合物中碳元素的质量分数为72%，则氧元素的质量分数为
A.26%
B.19.6%
C.8.8%
D.4.4%
解析乙炔、苯、乙醛的分子式可以分别改写成：（CH）2、（CH）6、（CH）2
（H2O），由碳元素的质量分数可求出CH总的质量分数为78%，故水的质量分数为22%，因此氧元素的质量分数为：22%×16/18=19.6%
答案：B
举一反三
练习8 甲醛、乙醛、乙酸组成的混合物中氢元素的质量分数为9%，则其中氧元素的质量分数为
A.16%
B.37%
C.48%
D.无法计算
答案：B
练习9 甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中，氢元素的质量分数是9%，则氧元素的质量分数是
A.16%
B.37%
C.48%
D.无法计算
答案：B
练习10 由苯和乙醛组成的混合物，经测定其中碳的质量分数为72%，则此混合气体中氧元素的质量分数为
A.32.00%
B.22.65%
C.19.56%
D.2.14%
答案：C
五、利用化合价守恒法巧解混合物中某元素的质量分数
有些求混合物中某元素质量分数的计算题，用常规的解题方法，很难得到答案，如果想到“元素正价总数与负价总数的绝对值相等”这一规律，不但适用化合物同时也是用于由几种化合物组成混合物，那么就很容易得出正确答案.
例5 MgBr2和MgO的混合物中镁元素的质量分数为38.4%，求溴元素的质量分数？
解析任何化合物中，元素的正价总数等于元素的负价总数，由此可推知混合物中元素的正价总数等于元素的负价总数.
设混合物的质量为100 g，其中溴元素的质量为x g，则：
38.424×2=x80×1+ （100-38.4-x）×2
解得x=40，
ω（Br）=40/100×100%=40%.
答案：混合物中溴元素的质量分数为40%.
举一反三
练习11 Na2S、NaBr的混合物中，钠的质量分数为37%，求Br的质量分数？
答案：46.6%
练习12 在Al2O3和Fe2O3组成的混合物中，氧元素的质量分数为35%，求混合物中铝元素的质量分数？
答案：15.5%
练习13 某混合物由Fe2O3和SiO2组成，经测定知其中氧元素的质量分数为32.5%，求其中硅元素的质量分数？
答案：5%。