典例呈現(xiàn)
例 (2024·廣西·改編)已知1 g氮元素大致相當(dāng)于6. 25 g蛋白質(zhì)。通過測定樣品中氮元素的含量可以計算出蛋白質(zhì)的含量,部分測定過程如下:
①樣品 + H2SO4 [] (NH4)2SO4 + CO2↑ + SO2↑ + H2O。
②(NH4)2SO4 + 2NaOH [ ] Na2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O。
某品牌奶粉部分營養(yǎng)成分表如下:
[營養(yǎng)成分 蛋白質(zhì) 碳水化合物 脂肪 Ca 每100 g奶粉含量 17.5 g 61.2 g 16.2 g 0.55 g ]
取100 g該奶粉樣品,測得CO2、NH3的質(zhì)量分別為a、b。下列說法正確的是( )。
A. 該奶粉樣品只有蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪和Ca
B. 該奶粉樣品中碳、氮元素的質(zhì)量比為17a∶44b
C. 若a = 8.8 g,則該奶粉樣品中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為8.8%
D. 若b = 3.4 g,則該奶粉樣品中蛋白質(zhì)的含量與營養(yǎng)成分表中的基本一致
破解策略
A. 由m(奶粉) > m(蛋白質(zhì)) + m(碳水化合物) + m(脂肪) + m(Ca)可知,該奶粉樣品還有其他成分,故選項A錯誤。
B. 該奶粉樣品中碳元素的質(zhì)量 = CO2中碳元素的質(zhì)量 = a × [1244×100%] = [3a11],該奶粉樣品中氮元素的質(zhì)量 = NH3中氮元素的質(zhì)量 = b × [1417×100%] = [14b17],可得該奶粉樣品中碳、氮元素的質(zhì)量比 = [3a11]∶[14b17] = [51a154b],故選項B錯誤。
C. 若a = 8.8 g,該奶粉樣品中碳元素的質(zhì)量 = [3a11] = [3×8.8 g11] = 2.4 g,該奶粉樣品中碳元素的質(zhì)量分數(shù) = [2.4 g100 g×100%] = 2.4%,故選項C錯誤。
D. 若b = 3.4 g,該奶粉樣品中氮元素的質(zhì)量 = [14b17] = [14×3.4 g17] = 2.8 g,又由1 g氮元素大致相當(dāng)于6.25 g蛋白質(zhì),可得蛋白質(zhì)的質(zhì)量 = 2.8 g × 6.25 = 17.5 g,即與營養(yǎng)成分表中的信息一致,故選項D正確。
答案:D
總結(jié)提升
有關(guān)化學(xué)式的計算公式匯總?cè)缦聢D,以物質(zhì)AxMy為例(設(shè)A、M元素的相對原子質(zhì)量分別為a、b)進行說明。
[化學(xué)式] [相對原子質(zhì)量] [原子個數(shù)] [×] [之和][之比][÷ 相對分子質(zhì)量 × 100%][相對分子質(zhì)量] [各元素的質(zhì)量比] [某元素的
質(zhì)量分數(shù)] [物質(zhì)中某元素的質(zhì)量] [× 物質(zhì)質(zhì)量]
1. 求相對分子質(zhì)量:AxMy的相對分子質(zhì)量 = ax + by。
2. 求各原子的個數(shù)比:A、M的原子個數(shù)比 = x : y。
3. 求組成元素的質(zhì)量比:A、M的元素質(zhì)量比 = ax : by。
4. 求物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù):A元素的質(zhì)量分數(shù) = [axax+by×100%];M元素的質(zhì)量分數(shù) = [byax+by×100%]。
5. 由物質(zhì)的質(zhì)量求某元素的質(zhì)量:A元素的質(zhì)量 = AxMy的質(zhì)量 × A元素的質(zhì)量分數(shù) = AxMy的質(zhì)量 × [axax+by×100%];M元素的質(zhì)量 = AxMy的質(zhì)量 × M元素的質(zhì)量分數(shù) = AxMy的質(zhì)量 × [byax+by×100%]。
6. 由某元素質(zhì)量求物質(zhì)的質(zhì)量:AxMy的質(zhì)量 = [A元素的質(zhì)量A元素的質(zhì)量分數(shù)] = [A元素的質(zhì)量axax+by×100%](或AxMy的質(zhì)量 = [M元素的質(zhì)量M元素的質(zhì)量分數(shù)] = [M元素的質(zhì)量byax+by×100%])。
變式訓(xùn)練
1. (2024·黑龍江·齊齊哈爾·改編)蔗糖(C12H22O11)是紅糖、白糖和冰糖的主要成分,是生活中常用的甜味劑。請根據(jù)蔗糖的化學(xué)式進行計算。
(1)蔗糖的相對分子質(zhì)量是 ;
(2)蔗糖中碳、氫的原子個數(shù)比是 (寫出最簡整數(shù)比);
(3)蔗糖中氫元素和氧元素的質(zhì)量比是 (寫出最簡整數(shù)比);
(4)蔗糖中氫元素的質(zhì)量分數(shù)是 (結(jié)果保留0.1%);
(5)34.2 g蔗糖中含有 g碳元素。
2. (2024·福建·改編)辣椒素(C18H27NO3)是決定辣椒辣味的主要物質(zhì)。下列說法正確的是( )。
A. 辣椒素的相對分子質(zhì)量為305 g
B. 辣椒素中含有臭氧分子(O3)
C. 辣椒素中氫元素的質(zhì)量分數(shù)大于氮元素的質(zhì)量分數(shù)
D. 辣椒素中碳、氮元素的質(zhì)量比為18∶1
3. “端午時節(jié)粽飄香?!睋?jù)研究,粽子的香味來源于粽葉中含有的對乙烯基苯酚(化學(xué)式為C8H8O)。下列有關(guān)對乙烯基苯酚的說法正確的是( )。
A. 對乙烯基苯酚屬于氧化物
B. 對乙烯基苯酚中含有4個氫分子
C. 對乙烯基苯酚中氫元素的質(zhì)量分數(shù)最小
D. 對乙烯基苯酚中碳元素和氧元素的質(zhì)量比為8∶1
4. 水是生命之源。理論上,通過測量外星球礦樣中氫元素的質(zhì)量,可換算出礦樣中水的質(zhì)量。若1.0 g某礦樣含氫的質(zhì)量為8.0 × 10-5 g,則含水的質(zhì)量為 g。
5. “嫦娥六號”月球采樣返回,“天問二號”成功抵達火星,標(biāo)志著我國航天事業(yè)取得突破性進展。月壤含某硅酸鹽,其化學(xué)式為CaAl2Si2O8。
(1)該硅酸鹽的相對分子質(zhì)量為 。
(2)該硅酸鹽含 種金屬元素。
(3)該硅酸鹽中Si、O的原子個數(shù)比為 ,質(zhì)量比為 。
(4)該硅酸鹽中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)為 (列式即可)。
(5)若用27.8 g該硅酸鹽提煉金屬鋁,最多可得鋁的質(zhì)量為 。
答案: 1. (1)342 (2)6∶11 (3)1∶8 (4)6.4% (5)14.4 2. C 3. C 4. 7.2 × 10-4 5. (1)278 (2)2 (3)1∶4 7∶16 (4)[40278×100%] (5)5.4 g
(作者單位:福建省廈門市翔安第一中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2024年10期