A.4 B.3 C.2 D.1
解析:
本题单纯从元素质量分数的角度出发,却很难找到一条明确的答题思路 。依题意可知:海洛因中氮元素的质量分数为:1-68.29%-6.23%-21.68%=3.8%,比海洛因中其它元素的质量分数都小,且氮原子的相对原子质量又较大,因此我们不妨假设一个海洛因分子中氮原子的个数为1,可计算海洛因的相对分子质量为:14/3.8%=368<400,恰好符合题意,故一个海洛因分子中氮原子的个数为1,此题的答案应选D.
五、巧用定比
例5.FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物,其中Fe的质量分数是31%,则混合物中氧元素的质量分数是()
解析:
FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中由铁、硫、氧三种元素组成,其中铁元素的质量分数为31%,那只能求得硫与氧元素的质量之和为69% 。我们仔细分析FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物,发现不管是FeSO4还是Fe2(SO4)3,硫元素的质量与氧元素的质量有固定的比值,为32比64,即1比2,又硫与氧元素的质量之和为69%,则氧元素的质量分数为46% 。
例6:Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物,其中S的质量分数是25.6%,则混合物中氧元素的质量分数是()
解析:
Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物中也有三种元素,如果想用例5的方法去寻找三种元素质量之间的比例关系,则毫无办法 。但是我们发现,我们可以把Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物分为二种“成分”,一种是Na2S,另一种是O元素,很明显,在第一种“成分”Na2S中,钠元素与硫元素有固定的质量比,即46比32,而硫元素的质量分数是25.6%,则钠元素的质量分数为36.8%,则氧元素的质量分数为1-36.8%-25.6%=37.6% 。
例7:在混合物CO、HCOOH和C2H2O3中,氢元素的质量分数为a,则碳元素的质量分数为()
解析:
本例题的解题方法与例6非常类似,在我们找不到C、H、O三种元素的固定的质量比关系时,我们想办法把混合物CO、HCOOH和C2H2O3分成两个固定组成的“成分”,即CO和H2O,所以,混合物CO、HCOOH和C2H2O3可以看成是CO、CO·H2O和2CO·H2O 。在H2O中,氢元素与水的质量比为2比18,即1比9,又已经氢元素的质量分数为a,所以H2O的质量分数为9a,则CO的质量分数为1-9a,而碳元素占CO的比例是12比28,即3/7,所以,混合物中碳元素的质量分数为(1-9a)3/7 。
六、化合价法
所谓化合价法就是根据化合价和为零列出方程求解 。
例8:Na2S、NaBr的混合物中,钠的质量分数为37%,求Br的质量分数?
解析:
该题的解答用上述几种方法均难奏效,将混合物中各元素的化合价利用起来,然后用正负化合价代数和等于零的规律(化合价法)去列式求解不失为一种巧妙方法 。首先,设混合物的相对质量为100,Br的相对质量为x,则混合物中Na的相对质量为37,硫的相对质量为(100–x-37),从而得出Na、S、Br三种原子的原子个数分别为:37/23、(100-x-37)/32、x/80;接着,利用化合价法则列出方程—-37×1/23+(100-x-37)×(-2)/32+x(-1)×/80=0;最后,解此方程求出x的值为46.6克,得出混合物中Br的质量分数为46.6% 。
七、单独分析
单独分析就是单独分析混合物中每种化合物中所求元素的质量分数,对比总的质量分数(一般会凑好,其中一个化合物的质量分数等于总的质量分数),简化计算,得出结论 。
例9.已知FeO、Fe2O3、Fe3O4组成混合物中,铁与氧质量比为21:8,则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的质量比可能是( )
A.9:20:5B.9:20:33C.2:5:3D.5:6:3
解析:
已知的是混合物中铁、氧两种元素的质量比,要求的是混合物中三种物质的质量比,然而单纯从质量关系的角度出发,却很难找到一条顺畅的答题思路 。如果能抓住已知条件,将质量比转化为原子个数比,问题的解答就会由“疑无路”进入“又一村”的境界:由铁与氧的质量比为21:8,可得出混合物中铁与氧的原子个数比为21/56:8/16=3:4 。由于混合物的成分之一Fe3O4中的铁氧原子数比与这一比值一致,因此,混合物中Fe3O4的质量无论多少,都不会影响混合物中铁原子与氧原子的个数比为3:4 。通过对FeO、Fe2O3组成特点的分析又可得出,FeO、Fe2O3必须按分子数1:1的比例混合,才能保证混合物中铁原子与氧原子的个数比为3:4 。从而得到混合物中三种氧化物的分子个数比为1:1:任意数,三种物质的质量比为:(56+16):(56×2+16×3):任意值=9:20:任意值,符合题意的选项为A、B 。
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