混合物中元素含量的求算

混合物中某種元素質量分數的求算在高中化學的學習中是一種常見的題目類型，該題型一般重在考查學生發現規律、認識規律、應用規律的能力。本文對經常出現在練習中的幾種混合物中元素質量分數的求算進行了總結和歸納。

一、 利用固定的微粒數目比

1.混合物中的各組成物質中一部分元素的原子個數有固定的比值關系。

例1 已知在亞硫酸鈉、硫酸鈉、硫化鈉的混合物中，硫的質量分數為a，求氧元素的質量分數。

解析 猛一看，似乎無從下手，但其實只要寫出三種物質的化學式，不難發現三種物質中硫與鈉有固定的個數比（1∶2），所以利用這一關系，根據硫的質量分數，很容易就可以求出鈉的質量分數，從而可以求出氧元素的質量分數。

2.在此類題目中，有時混合物中無元素符合固定的比值關系，此時應對混合物中的物質的化學式或分子式稍加變形即可順利解決。

例2 由乙炔、苯和乙醛組成的混合物，經測定碳元素的質量分數為72%，求氧元素的質量分數。

解析 寫出三種物質的分子式，對乙醛的分子式變形C2H4OC2H2（H2O），即可發現和例1的解題方法是相同的。利用比值可以間接求出H2O的質量分數，從而最終可以求出氧元素的質量分數。

二、 利用相同的相對分子質量

例3 已知在硫化鎂、硫酸鎂和硫酸氫鈉的混合物中，硫的質量分數為a，求氧元素的質量分數。

解析 在寫出化學式后，很容易發現硫酸氫鈉中氫和鈉的質量相當于硫酸鎂中鎂的質量，而題目并沒有讓我們求鈉或者是氫的質量分數，所以我們可以把硫酸氫鈉就看成是硫酸鎂。這樣一來，各組分中，硫與鎂有固定的個數之比，利用該比值可以求出鎂的質量分數，從而最終求出氧元素的質量分數。

例4 甲苯和甘油組成的混合物，求氫元素的質量分數。

解析 兩者的分子式分別為：C7H8、C3H8O3，可以看出物質的組成既不符合一定的原子個數比，也不能通過變形來解決，唯一相同之處便是分子式中所含氫原子的個數是相同的，若再進一步觀察發現4個碳原子的相對原子質量正好等于3個氧原子的相對原子質量，即兩種分子的相對分子質量是相同的。只要求出任意一種物質中氫元素的質量分數即可。

三、 利用特殊值求算

例5 在化合物A2B中，B的質量分數為40%，在化合物BC2中，B的質量分數為50%，則在化合物A2BC3中B的質量分數為多少？

解析 因為B在A2B和BC2中的質量分數分別為40%和50%，所以可以分別用3、4、2表示A、B、C的相對原子質量，從而可以求出B在A2BC3中的質量分數為25%。

另外，此題用代入法也可以順利求解，即將A、C的相對原子質量分別用B來表示，然后代入A2BC3中，即可以求出答案，但是遠沒有用特殊值求算快速簡便。

四、 根據有機物通式，用極限法求算

例6 求烷烴中碳元素質量分數的最大值。

五、 利用守恒法求算

例7 一鐵鋁合金，溶于足量鹽酸中，再加入過量的氫氧化鈉溶液，將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒后完全轉化為紅色粉末狀物質，經稱量其質量等于原合金的質量。求原合金中鋁的質量分數是多少？

解析 根據題目條件，可知鐵的質量守恒，合金中鐵全部轉移到紅色粉末狀物質（即氧化鐵）中了，而氧化鐵的質量又等于合金的質量，所以可以推出鋁的質量分數在數值上等于氧化鐵中氧元素的質量分數。

六、 利用差量法求算

例8 一定量碳酸氫鈉和銅的混合粉末于空氣中加熱至質量不再改變，發現加熱前后質量相等，求原混合物中銅的質量分數。

解析 碳酸氫鈉受熱分解放出二氧化碳和水使固體質量減輕，而銅受熱與氧氣反應生成氧化銅使固體質量增重。由于加熱前后質量相等，所以Δm（減）=Δm（增）。

以上只是對混合物中元素質量分數求算方法中幾種比較常見類型的總結和概括，還有很多未能全部總結在內，希望通過這種方法可以幫助學生更好地解決學習中遇到的問題，同時也希望一部分學生也能夠自己嘗試著去做一些這樣的事情，從而使得學生將知識構建在自己的知識體系內，最終達到知識和能力的同步發展。