Bài viết Tính phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất sau đây sẽ cung cấp cho các bạn học sinh phương pháp giải chi tiết và một số bài tập vận dụng giúp các bạn ôn lại và nắm chắc kiến thức, mời bạn đọc tham khảo:
Mục lục bài viết
1. Phương pháp giải:
1.1. Dạng 1 – Tính phần trăm khối lượng các nguyên tố khi biết khối lượng của hợp chất:
Nếu có m là khối lượng của một hợp chất AxBy , ta có thể tính khối lượng của nguyên tố A theo công thức sau:
%mA = (x.MA)/(M hợp chất). m hợp chất
%mB = (x.MB)/(M hợp chất). m hợp chất
Sau đó tính phần trăm khối lượng các nguyên tố:
%mA = mA/(mhợp chất) x 100%.
%mB = mB/(mhợp chất) x 100%.
1.2. Dạng 2 – Tính phần trăm khối lượng các nguyên tố khi biết công thức của hợp chất:
Khi biết công thức của hợp chất đã cho, ta có thể tính thành phần phần trăm dựa vào khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất đó với những bước sau:
Bước 1: Tính khối lượng mol của hợp chất AxBy:
Bước 2: Tính số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố có chứa trong 1 mol hợp chất AxBy: 1 mol phân tử AxBy có: x mol nguyên tử A và y mol nguyên tử B.
– Khối lượng các nguyên tố chứa trong 1 mol hợp chất AxBy.
mA = x.MA
mB = y.MB
– Phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất:
%mA = mA/(mhợp chất) x 100%.
%mB = mB/(mhợp chất) x 100%.
hoặc: mB = 100 – mA
1.3. Dạng 3 – Tính phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất AxByCz:
Cách 1. (Tương tự cách 2 đã nêu trên)
– Tìm khối lượng mol của hợp chất
– Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất rồi tính khối lượng
– Tìm thành phần phần trăm các nguyên tố trong hợp chất
Cách 2. Xét công thức hóa học: AxByCz
%A = x.MA/(Mhợp chất) x 100%.
%B = y.MB/(Mhợp chất) x 100%.
%C = z.MC/(Mhợp chất) x 100%.
Hoặc %C = 100% – (%A + %B)
2. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất KNO3
Lời giải:
+ Khối lượng mol của hợp chất: MKNO3 = 39 + 14 + 16.3 = 101 gam/mol
+ Trong 1 mol KNO3 có: 1 mol nguyên tử K; 1 mol nguyên tử N và 3 mol nguyên tử O
+ Thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố là:
%mK = 39/101 x 100% = 36,8%
%mN = 14/101 x 100% = 13,8%
%mO = 16×3/101 x 100% = 47,6% hoặc %mO = 100% – (36,8% + 13,8%) = 47,6%
Ví dụ 2: Một hợp chất có công thức hóa học C6H12O6. Hãy cho biết:
a) Khối lượng mol của hợp chất đã cho.
b) Thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất.
Lời giải:
a) Khối lượng mol của hợp chất:
MC6H12O6 = 12.6 + 1.12 + 16.6 = 180 g/mol
b) Thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất:
%mC = 12×6/180 x 100% = 40%
%mH = 12/180 x 100% = 6,7%
%mO = 100% – (40% + 6,7%) = 53,3%
Ví dụ 3: Cho hai quặng sắt sau: hematit (Fe2O3), manhetit (Fe3O4). Quặng nào chứa hàm lượng sắt cao hơn?
Lời giải:
– Hematit (Fe2O3):
+ MFe2O3 = 56.2 + 16.3 = 160 g/mol
+ Trong 1 mol Fe2O3 có: 2 mol nguyên tử Fe
+ %mFe(trong Fe2O3) = 56×2/160 x 100% = 70%
– Manhetit (Fe2O3):
+ MFe3O4 = 56.3 + 16.4 = 232 g/mol
+ Trong 1 mol Fe3O4 có: 3 mol nguyên tử Fe
+ %mFe(trong Fe3O4) = 56×3/232 x 100% = 72,4%
Vậy quặng manhetit (Fe3O4) chứa hàm lượng sắt cao hơn
3. Bài tập vận dụng:
Câu 1: Cho hợp chất C2H5OH. Số nguyên tử H có trong hợp chất là:
A. 1
B. 5
C. 3
D. 6
Lời giải:
Đáp án D
Trong hợp chất C2H5OH có 5 + 1 = 6 nguyên tử H
Câu 2: Tính thành phần phần trăm khối lượng của nguyên tố K có trong phân tử K2CO3
A. 56,502%
B. 56,52%
C. 56,3%
D. 56,56%
Lời giải:
Đáp án B
MK2CO3 = 39.2 +12.1 +16.3 = 138 g/mol
Trong 1 mol K2CO3 có: 2 mol nguyên tử K
%mK = 19×2/138 x 100% = 56,52%
Câu 3: Thành phần phần trăm khối lượng của nguyên tố Na có trong Na3SO4 là:
A. 25%.
B. 32,39%.
C. 31,66%.
D. 38%.
Lời giải:
Đáp án B
MNa2SO4 = 23.2 +32.1 +16.4 = 142 g/mol
Trong 1 mol Na2SO4 có: 2 mol nguyên tử Na
%mNa = 23×2/142 x 100% = 32,39%
Câu 4: Tính thành phần phần trăm khối lượng nguyên tố Mg có trong 1 mol MgO?
A. 60%
B. 40%
C. 50%
D. 45%
Lời giải:
Đáp án A
MMgO = 24.1 + 16.1= 40 g/mol
Trong 1 mol MgO có: 1 mol nguyên tử Mg
%mMg = 24×1/40 x 100% = 60%
Câu 5: Thành phần phần trăm theo khối lượng của nguyên tố Fe có trong hợp chất Fe2O3 là:
A. 70%
B. 30%
C. 40%
D. 60%
Lời giải:
Đáp án A
MFe2O3 = 56.2 + 16.3 = 160 g/mol
Trong 1 mol Fe2O3 có: 2 mol nguyên tử Fe
%mFe = 56×2/160 x 100% = 70%
Câu 6: Khối lượng của mỗi nguyên tử Al và O có trong 30,6 gam Al2O3 là:
A. 16 gam và 14,6 gam.
B. 14,4 gam và 16,2 gam.
C. 16,2 gam và 14,4 gam.
D. 14,6 gam và 16 gam.
Lời giải:
Đáp án C
MAl2O3 = 2.27 + 16.3 = 102 g/mol
Số mol Al2O3 là: nAl2O3 = m Al2O3/M Al2O3 = 30,6/102 = 0,3 mol
Trong 1 mol Al2O3 có 2 mol nguyên tử Al và 3 mol nguyên tử O
=> trong 0,3 mol Al2O3 có 0,3.2 = 0,6 mol nguyên tử Al và 0,9 mol nguyên tử O
Khối lượng nguyên tử Al là: 0,6.27 = 16,2 gam
Khối lượng nguyên tử O là: 0,9.16 = 14,4 gam
Câu 7: Tính khối lượng Al2O3 biết số mol Al có trong hợp chất là 0,6 mol?
A. 30,6 gam
B. 31 gam
C. 29 gam
D. 11,23 gam
Lời giải:
Đáp án A
Trong 1 mol Al2O3 có 2 mol nguyên tố Al
Mà số mol Al có trong hợp chất là 0,6 mol → nAl2O3 = 0,3 (mol)
Khối lượng Al2O3 là: mAl2O3 = 0,3.(27.2+16.3) = 30,6 g
Câu 8: Tính khối lượng của Fe trong 92,8 g Fe3O4
A. 67,2 gam
B. 25,6 gam
C. 80 gam
D. 10 gam
Lời giải:
Đáp án A
MFe3O4 = 56.3 + 16.4 = 232 g/mol
nFe3O4 = m Fe3O4 / M Fe3O4 = 92,8/232 = 0,4 mol
Trong 1 mol Fe3O4 có 3 mol nguyên tử Fe
→ Trong 0,4 mol Fe3O4 có nFe = 3.0,4 = 1,2 mol
Khối lượng của Fe: mFe = 1,2.56 = 67,2 g
Câu 9: Tỉ số về số mol của các nguyên tố C, H, O có trong C3H6O2 là:
A. 3 : 6 : 2
B. 1 : 3 : 1
C. 36 : 6 : 32
D. 12 : 6 : 16
Lời giải:
Đáp án A
Trong 1 mol C3H6O2 có: 3 mol nguyên tử C, 6 nguyên tử H và 2 nguyên tử O
=> tỉ số về mol của các nguyên tố là: 3 : 6 : 2
Câu 10: Tính tỉ số về khối lượng giữa các nguyên tố Ca, O, H trong hợp chất Ca(OH)2?
A. 40 : 32 : 3
B. 20 : 16 : 1
C. 10 : 8 : 1
D. 40 : 16 : 2
Lời giải:
Đáp án B
Trong 1 mol Ca(OH)2 có: 1 mol nguyên tử Ca, 2 nguyên tử O và 2 nguyên tử H
=> khối lượng của Ca là: mCa = nCa . MCa = 1.40 = 40 gam
Khối lượng của O là: mO = nO . MO = 2.16 = 32 gam
Khối lượng của H là: mH = nH .MH = 2.1 = 2 gam
=> tỉ số khối lượng giữa các nguyên tố là: 40 : 32 : 2 = 20 : 16 : 1
Câu 11: Trong các hợp chất sau, hợp chất nào có hàm lượng Cu cao nhất: CuO, Cu2O, CuSO4.5H2O, Cu(OH)2, CuCl2?
Lời giải:
Cu2O
- CuO
%Cu = 64/(64 +16).100 = 80%
- CuS2
%Cu = 64/(64 + 32.2).100 = 50%
- CuS
%Cu = 64/(64 + 32).100 = 66,67%
- CuSO3
%Cu = 64/(64 + 32+16.3).100 = 44,44%
- CuSO4
%Cu = 64/(64 + 32 + 16.4).100 = 40%
Cu2O
%Cu = 64.2/(64.2+16).100 = 88,89%
⇒ Cu2O nhiều đồng nhất
Câu 12: So sánh thành phần phần trăm khối lượng Fe có trong 2 loại quặng sau: quặng Inmenit FeTiO3 và quặng Hematit Fe2O3.
Lời giải:
Quặng Inmenit có %Fe = .100% = 36,84%
Quặng hematit có %Fe = .100% = 70%
Quặng Hematit có thành phần phần trăm khối lượng Fe nhiều hơn so với quặng Inmenit
Câu 13: Một người làm vườn đã dùng 250 gam NH4NO3 để bón rau.
a) Tính thành phân phần trăm của nguyên tố dinh dưỡng trong phân bón.
b) Tính khối lượng của nguyên tố dinh dưỡng bón cho ruộng rau.
Lời giải:
a) Thành phần phần trăm khối lượng của N trong NH4NO3 bằng:
%N = 28/80 x 100% =35 %
b) Khối lượng của nguyên tố dinh dưỡng bón cho ruộng rau là:
Trong 80 gam NH4NO3 có 28 gam N
Trong 250 gam NH4NO3 có x gam N => x = (28.250/80) = 87,5g N
Câu 14: Tính thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố hóa học có mặt trong các hợp chất sau:
a) Fe(NO3)2, Fe(NO3)3
b) N2O, NO, NO2
Lời giải:
a) MFe(NO3)2 = 56 + 14.2 + 16.3.2 = 180
%Fe = 56/180 .100% = 31,11%
%N = 28/180 .100% = 15,56%
%O = 100% – 31,11% – 15,56% = 53,33%
MFe(NO3)3 = 56 + 14.2 + 16.3.3 = 228
%Fe = 56/228 .100% = 24,56%
%N = 28/228 .100% = 12,28%
%O = 100% – 24,56% – 12,28% = 63,16%
Câu 15: Một hợp chất có thành phần các nguyên tố theo khối lượng là: 40% Cu; 20% S và 40%O. Xác định công thức hóa học của chất đó. Biết hợp chất có khối lượng mol là 160g/mol.
Lời giải:
Trong 1 mol hợp chất (M = 160 gam/mol) thì:
mCu = 160.40% = 64 gam => nCu = 64:64 = 1mol
mS = 160.20% = 32 gam => nS = 32:32 = 1 mol
mO = 160.40% = 64 gam => nO = 64:16 = 4 mol
Vậy công thức của hợp chất là CuSO4