有機混合物中元素質(zhì)量分數(shù)的計算技巧

江蘇省灌南縣第二中學  林 義

在高中有機化學部分的教學中，求混合物中某元素的質(zhì)量分數(shù)有一定規(guī)律可循，掌握了此規(guī)律，解題往往迅速方便。
    例1．在甲酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯組成的混合酯中，若氧元素的質(zhì)量分數(shù)為30％，則氫元素的質(zhì)量分數(shù)可能是（   ）。
    Ａ．10％
    Ｂ．15％
    Ｃ．20％
    Ｄ．無法確定
    分析：甲酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯的化學式分別為Ｃ2Ｈ4Ｏ2，Ｃ6Ｈ12Ｏ2，Ｃ4Ｈ8Ｏ2，即符合通式ＣnＨ2nＯ2。從通式可看出Ｃ，Ｈ兩元素的物質(zhì)的量之比為1∶2，質(zhì)量比為12ｎ∶2ｎ即6∶1，那么在混合酯中，Ｃ與Ｈ的質(zhì)量比應為6∶1。
    解答：Ｃ與Ｈ總含量為1－30％＝70％，所以，氫元素的質(zhì)量分數(shù)為（1／7）×70％＝10％。
     要求某一元素的質(zhì)量分數(shù)，首先要從化學式分析各元素內(nèi)在的一定量的關系，把所給物質(zhì)化學式用一個通式來表示，不要急于著筆。
    例2．某單烯烴與甲醛的混合物中氧的質(zhì)量分數(shù)為ｘ％，則其中碳的質(zhì)量分數(shù)為（   ）。
    Ａ．（3／4）ｘ％
    Ｂ．（1－ｘ）／7％
    Ｃ．（12（1－ｘ））／7％
    Ｄ．（6（1－ｘ））／7％
    分析：單烯烴通式為ＣnＨ2n即（ＣＨ2）n，甲醛的化學式為ＣＨ2Ｏ，混合物中碳元素與氫元素的物質(zhì)的量比為1∶2，質(zhì)量比為12∶2，即6∶1，Ｃ與Ｈ的質(zhì)量分數(shù)為（1－ｘ）％，則碳的質(zhì)量分數(shù)為（6／7）（1－ｘ）％。
    例3．由乙炔、苯、乙醛組成的混合物，經(jīng)測定其中碳的質(zhì)量分數(shù)為72％，則氧的質(zhì)量分數(shù)為（   ）。
    Ａ．19.56％
    Ｂ．22％
    Ｃ．24.88％
    Ｄ．無法確定
    分析：乙炔、苯的化學式分別為Ｃ2Ｈ2，Ｃ6Ｈ6，即這兩種物質(zhì)中Ｃ，Ｈ兩元素的質(zhì)量分數(shù)一樣。試想把ＣＨ3ＣＨＯ變?yōu)榕c乙炔、苯化學式相似的式子，Ｃ2Ｈ2Ｈ2Ｏ，這樣乙醛分子中就有與乙炔、苯相同的部分Ｃ2Ｈ2，先計算出乙醛分子中Ｈ2Ｏ的含量，就可算出氧的質(zhì)量分數(shù)。顯然，Ｃ2Ｈ2Ｈ2Ｏ中Ｈ2Ｏ的含量為1－72％－（1／12）×72％＝22％。故氧的質(zhì)量分數(shù)為（16／18）×22％＝19.56％，答案選Ａ。
    總之，在有機混合物中，Ｃ，Ｈ，Ｏ三種元素知道任意一種元素的質(zhì)量分數(shù)，其他兩種元素的含量可通過化學式變型和找出元素之間一定的數(shù)量關系，即可求出這兩種元素的質(zhì)量分數(shù)。