混合物中各元素质量分数计算技巧

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    混合物中各元素的质量分数计算，由于涉及到很多的相对原子质量（相对分子质量）的计算，而且要设很多的未知量，计算过程显得繁琐。在考试过程中，这样的计算无疑会占了大量的考试时间。

所以有必要寻求它们的计算技巧，以下就是这类题目的计算技巧。

一、混合物中某种元素的质量分数可忽略

例1：Na₂O₂和NaOH的混合物，其中Na的质量分数为58%，则混合物中氧元素的质量分数是（  ）

分析：初看此题，在Na₂O₂和NaOH的混合物中，钠、氧、氢三种元素之间并没有一定的关系，所以只能老老实实地应用平常的方法去设未知数列方程求解。细细分析，我们知道，在Na₂O₂和NaOH的混合物中，氢元素所占的质量分数是非常小的，甚至我们可以认为氢元素的质量分数可以忽略不计。所以氧元素的质量分数接近于42%（由100%－58%得到）。

二、混合物中某两种（或两种以上）元素的质量比是定值

例2：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（  ）

分析：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%。

三、混合物中把有固定组成的元素进行归类。

例3：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（  ）

分析：Na₂S、Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物中也有三种元素，如果想用例2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4：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（  ）

分析：本例题的解题方法与例3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。

例5:Na₂S、NaBr的混合物中，钠的质量分数为37%，求Br的质量分数？

分析：（化合价法则法）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（化合价法则）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%。

例6.已知FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄组成的混合物中，铁与氧的质量比为21：8，则混合物中FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄三种物质的质量比可能是              （     ）

A. 9：20：5  B. 9：20：33  C. 2： 5：3  D. 5：6：3

    分析  本题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。

练习

1、  MgSO₄、NaHSO₄和MgSO₃组成的混合物中，S的的质量分数为A%，则O的质量分数为多少？

2、  MgSO₄和CuSO₄组成的混合物中，S的的质量分数为A%，则Cu的质量分数为多少？

3、  MgO和Fe₂O₃中，氧元素的质量分数为25%，则氧化铁的质量分数为多少？

4、  MgSO₄和MgSO₃组成的混合物中，S的的质量分数为A%，则MgSO₄的质量分数为多少？

5、已知在NaHS、MgSO₄和NaHSO₃组成的混合物中含硫a%，则氧元素的质量分数为      。