9. 豆腐营养丰富,能为人体提供所需的多种氨基酸,其中含量最多的是亮氨酸(化学式为$\ce{C_{6}H_{13}NO_{2}}$)。请回答下列问题。
(1)亮氨酸分子中,C、H、N、O原子的个数比为________。
(2)亮氨酸的相对分子质量为________。
(3)亮氨酸中,C、H、N、O四种元素的质量比为________。
(4)亮氨酸中氮元素的质量分数为________。(计算结果精确到0.1%)
(5)13.1 g亮氨酸中,氮元素的质量为________g。
(1)亮氨酸分子中,C、H、N、O原子的个数比为________。
(2)亮氨酸的相对分子质量为________。
(3)亮氨酸中,C、H、N、O四种元素的质量比为________。
(4)亮氨酸中氮元素的质量分数为________。(计算结果精确到0.1%)
(5)13.1 g亮氨酸中,氮元素的质量为________g。
答案:9.(1)6:13:1:2 (2)131 (3)72:13:14:32 (4)10.7% (5)1.4
解析:
【分析】
本题考查化学式的相关计算,解题思路如下:
1. 原子个数比:直接提取化学式中各原子右下角的数字,按顺序作比即可;
2. 相对分子质量:将化学式中各原子的相对原子质量乘以对应原子个数,再求和;
3. 元素质量比:各元素的相对原子质量乘以对应原子个数,所得结果按顺序作比;
4. 元素质量分数:某元素的相对原子质量总和除以相对分子质量,再乘以100%,结果精确到0.1%;
5. 化合物中某元素质量:化合物总质量乘以该元素的质量分数。
【解析】
(1)亮氨酸化学式为$\ce{C_{6}H_{13}NO_{2}}$,C、H、N、O原子的个数比为$6:13:1:2$;
(2)亮氨酸的相对分子质量 = $12×6 + 1×13 + 14×1 + 16×2 = 72 + 13 + 14 + 32 = 131$;
(3)亮氨酸中C、H、N、O四种元素的质量比 = $(12×6):(1×13):14:(16×2) = 72:13:14:32$;
(4)亮氨酸中氮元素的质量分数 = $\frac{14}{131}×100\% ≈ 10.7\%$;
(5)13.1 g亮氨酸中氮元素的质量 = $13.1g × \frac{14}{131} = 1.4g$。
【答案】
(1)6:13:1:2 (2)131 (3)72:13:14:32 (4)10.7% (5)1.4
【知识点】
化学式的相关计算、相对分子质量、元素质量比
【点评】
本题为化学式计算的基础题型,考查化学式相关计算的核心公式应用,只要掌握各计算的基本方法即可解答,属于化学计算的必考题,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
本题考查化学式的相关计算,解题思路如下:
1. 原子个数比:直接提取化学式中各原子右下角的数字,按顺序作比即可;
2. 相对分子质量:将化学式中各原子的相对原子质量乘以对应原子个数,再求和;
3. 元素质量比:各元素的相对原子质量乘以对应原子个数,所得结果按顺序作比;
4. 元素质量分数:某元素的相对原子质量总和除以相对分子质量,再乘以100%,结果精确到0.1%;
5. 化合物中某元素质量:化合物总质量乘以该元素的质量分数。
【解析】
(1)亮氨酸化学式为$\ce{C_{6}H_{13}NO_{2}}$,C、H、N、O原子的个数比为$6:13:1:2$;
(2)亮氨酸的相对分子质量 = $12×6 + 1×13 + 14×1 + 16×2 = 72 + 13 + 14 + 32 = 131$;
(3)亮氨酸中C、H、N、O四种元素的质量比 = $(12×6):(1×13):14:(16×2) = 72:13:14:32$;
(4)亮氨酸中氮元素的质量分数 = $\frac{14}{131}×100\% ≈ 10.7\%$;
(5)13.1 g亮氨酸中氮元素的质量 = $13.1g × \frac{14}{131} = 1.4g$。
【答案】
(1)6:13:1:2 (2)131 (3)72:13:14:32 (4)10.7% (5)1.4
【知识点】
化学式的相关计算、相对分子质量、元素质量比
【点评】
本题为化学式计算的基础题型,考查化学式相关计算的核心公式应用,只要掌握各计算的基本方法即可解答,属于化学计算的必考题,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
10. 硝酸铵($\mathrm{NH}_4\mathrm{NO}_3$)是常见的氮肥,请回答下列问题。(写出计算过程)
(1)硝酸铵的相对分子质量是多少?
(2)硝酸铵中氮、氢、氧元素的质量比是多少?
(3)硝酸铵中氧元素的质量分数是多少?
(4)1.6 kg 硝酸铵固体中的含氮量与多少千克硫酸铵[$(\mathrm{NH}_4)_2\mathrm{SO}_4$]中的含氮量相当?
(1)硝酸铵的相对分子质量是多少?
(2)硝酸铵中氮、氢、氧元素的质量比是多少?
(3)硝酸铵中氧元素的质量分数是多少?
(4)1.6 kg 硝酸铵固体中的含氮量与多少千克硫酸铵[$(\mathrm{NH}_4)_2\mathrm{SO}_4$]中的含氮量相当?
答案:10.(1)80 (2)7:1:12 (3)60% (4)2.64 kg
解析:
【分析】
本题是关于化学式的基础计算问题,需依次掌握相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算方法,以及化合物中某元素质量的换算逻辑。解题思路为:(1)根据相对分子质量=各原子相对原子质量×原子个数之和计算;(2)元素质量比=各元素相对原子质量×原子个数之比;(3)元素质量分数=(该元素相对原子质量×原子个数)÷相对分子质量×100%;(4)先计算硝酸铵的含氮量,再根据含氮量相等,结合硫酸铵的含氮量列等式求其质量。
【解析】
(1)硝酸铵($\mathrm{NH}_4\mathrm{NO}_3$)的相对分子质量:
$14×2 + 1×4 + 16×3 = 28 + 4 + 48 = 80$;
(2)硝酸铵中氮、氢、氧元素的质量比:
$(14×2):(1×4):(16×3) = 28:4:48 = 7:1:12$;
(3)硝酸铵中氧元素的质量分数:
$\frac{16×3}{80}×100\% = \frac{48}{80}×100\% = 60\%$;
(4)设需要硫酸铵的质量为$x$,
1.6 kg硝酸铵的含氮量:$1.6\ \mathrm{kg}×\frac{14×2}{80} = 0.56\ \mathrm{kg}$;
硫酸铵($(\mathrm{NH}_4)_2\mathrm{SO}_4$)的相对分子质量:$(14+4)×2 + 32 + 16×4 = 132$,其含氮量为$\frac{14×2}{132}$;
根据含氮量相等:$x×\frac{28}{132} = 0.56\ \mathrm{kg}$,
解得$x = \frac{0.56\ \mathrm{kg}×132}{28} = 2.64\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)80;(2)7:1:12;(3)60%;(4)2.64 kg
【知识点】
化学式的相关计算、元素质量比计算、元素质量分数计算
【点评】
本题为化学式计算的基础题型,核心考查对化学式相关计算公式的掌握与应用,步骤清晰,只要牢记公式即可正确解答,属于化学计算的入门题目。
【难度系数】
0.8
本题是关于化学式的基础计算问题,需依次掌握相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算方法,以及化合物中某元素质量的换算逻辑。解题思路为:(1)根据相对分子质量=各原子相对原子质量×原子个数之和计算;(2)元素质量比=各元素相对原子质量×原子个数之比;(3)元素质量分数=(该元素相对原子质量×原子个数)÷相对分子质量×100%;(4)先计算硝酸铵的含氮量,再根据含氮量相等,结合硫酸铵的含氮量列等式求其质量。
【解析】
(1)硝酸铵($\mathrm{NH}_4\mathrm{NO}_3$)的相对分子质量:
$14×2 + 1×4 + 16×3 = 28 + 4 + 48 = 80$;
(2)硝酸铵中氮、氢、氧元素的质量比:
$(14×2):(1×4):(16×3) = 28:4:48 = 7:1:12$;
(3)硝酸铵中氧元素的质量分数:
$\frac{16×3}{80}×100\% = \frac{48}{80}×100\% = 60\%$;
(4)设需要硫酸铵的质量为$x$,
1.6 kg硝酸铵的含氮量:$1.6\ \mathrm{kg}×\frac{14×2}{80} = 0.56\ \mathrm{kg}$;
硫酸铵($(\mathrm{NH}_4)_2\mathrm{SO}_4$)的相对分子质量:$(14+4)×2 + 32 + 16×4 = 132$,其含氮量为$\frac{14×2}{132}$;
根据含氮量相等:$x×\frac{28}{132} = 0.56\ \mathrm{kg}$,
解得$x = \frac{0.56\ \mathrm{kg}×132}{28} = 2.64\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)80;(2)7:1:12;(3)60%;(4)2.64 kg
【知识点】
化学式的相关计算、元素质量比计算、元素质量分数计算
【点评】
本题为化学式计算的基础题型,核心考查对化学式相关计算公式的掌握与应用,步骤清晰,只要牢记公式即可正确解答,属于化学计算的入门题目。
【难度系数】
0.8
11. $\ce{FeO}$、$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$是铁的常见氧化物。实验测定某样品中铁元素和氧元素的质量比为$5:2$。下列推断正确的是(
① 可能是$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的混合物 ② 可能是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的混合物 ③ 可能是$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的混合物 ④ 只有$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
A.①②
B.①④
C.②③
D.③④
C
)。① 可能是$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的混合物 ② 可能是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的混合物 ③ 可能是$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的混合物 ④ 只有$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
A.①②
B.①④
C.②③
D.③④
答案:11.C
解析:
【分析】要判断铁的氧化物混合物的组成,需先计算各纯净铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比,再根据混合物的质量比介于各组分质量比之间的规律,对比题目给出的质量比,分析各组合是否符合要求。
【解析】
1. 计算各纯净铁的氧化物中Fe与O的质量比:
$\ce{FeO}$:$\frac{56}{16}=3.5$;
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$:$\frac{2×56}{3×16}=\frac{112}{48}≈2.33$;
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:$\frac{3×56}{4×16}=\frac{168}{64}=2.625$;
2. 题目中样品Fe与O的质量比为$\frac{5}{2}=2.5$,混合物的质量比必介于其各组分的质量比之间:
①$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:质量比介于2.625~3.5,2.5不在此区间,错误;
②$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:质量比介于2.33~2.625,2.5在此区间,正确;
③$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$:质量比介于2.33~3.5,2.5在此区间,正确;
④只有$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,其质量比为2.625≠2.5,错误;
综上,②③正确,对应选项C。
【答案】C
【知识点】铁的氧化物、化学式相关计算
【点评】本题通过计算铁的氧化物中元素质量比,利用混合物的比值范围判断组成,核心是掌握元素质量比的计算方法,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 计算各纯净铁的氧化物中Fe与O的质量比:
$\ce{FeO}$:$\frac{56}{16}=3.5$;
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$:$\frac{2×56}{3×16}=\frac{112}{48}≈2.33$;
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:$\frac{3×56}{4×16}=\frac{168}{64}=2.625$;
2. 题目中样品Fe与O的质量比为$\frac{5}{2}=2.5$,混合物的质量比必介于其各组分的质量比之间:
①$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:质量比介于2.625~3.5,2.5不在此区间,错误;
②$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:质量比介于2.33~2.625,2.5在此区间,正确;
③$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$:质量比介于2.33~3.5,2.5在此区间,正确;
④只有$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,其质量比为2.625≠2.5,错误;
综上,②③正确,对应选项C。
【答案】C
【知识点】铁的氧化物、化学式相关计算
【点评】本题通过计算铁的氧化物中元素质量比,利用混合物的比值范围判断组成,核心是掌握元素质量比的计算方法,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6