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元素质量分数的相关计算
元素的质量分数是初中化学基本计算的重要组成部分。通过元素质量分数的计算，可以确定物质中元素的质量，推测不纯物质中杂质的质量等，这对于现实生活与化学实验有着重要意义。
例题 铝是食品污染源之一，每人每日的摄入量应控制在0.004 g以下。若在1 kg米面食品中加入明矾2 g【明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，相对分子质量为474】，请回答下列问题：
（1）人从食物中摄入的铝指的是 （填字母）。
a．铝元素 b．铝单质 c．铝合金 d．只有明矾
（2）明矾中各元素的质量比K∶Al∶S∶O∶H＝ ；铝元素的质量分数为 （计算结果精确到0.1%）。
（3）如果某人一天吃了100 g上述面食品，通过计算说明其摄入的铝的量是否超过安全摄入量？[来源:学.科.网]
解析 元素的质量比等于化合物中各元素原子的相对原子质量与原子个数的乘积之比，明矾中各元素的质量比K∶Al∶S∶O∶H＝。铝元素的质量分数=
=
每天铝元素的摄入量=×5.7%=0.0114 g＞0.004 g，所以超标。
答案 （1）a （2）39:27:64:320:24 5.7% （3）一天吃超过100 g上述面食品，摄入的铝的量是0.0114 g，超过安全摄入量。
变式1 现有某不纯的尿素【CO(NH2)2】样品（杂质中不含氮），其中尿素的质量分数为60%，求此样品中氮元素的质量分数？[来源:Zxxk.Com]
解析 此题涉及的是不纯物质，这个不纯的物质中主要物质是尿素，同学们应认真理解尿素的质量分数为60%的真正含义，它是指在100 g样品中含有60 g尿素，求样品中氮元素的质量分数，我们先不妨求100 g样品中氮元素的质量，由题意可知，样品中的氮元素都来自于存在于尿素，而尿素的质量已经知道，氮元素的质量应等于尿素的质量乘以尿素中氮元素的质量分数，可表示为60 g×28/60×100%＝28 g，知道了氮元素的质量与样品的总质量，我们就可以方便地求出样品中氮元素的质量分数。
答案 28%
变式2 某硝酸铵（NH4NO3）样品中含一种杂质，经分析，样品中氮元素的质量分数为36%，该样品中所含杂质可能是（ ）。
A. (NH4)2SO4 B. CO(NH2)2 C. NH4HCO3 D. NaCl
解析 纯净的硝酸铵中氮元素的质量分数=，因样品中的含氮量为36%，大于35%。因此样品中杂质的含氮量一定大于硝酸铵的含氮量。在四个选项中，(NH4)2SO4含氮量为21.2%，CO(NH2)2含氮量为46.7%，NH4HCO3含氮量为17.7%，NaCl含氮量为0%。答案选B。
变式3 尿素是一种肥效高、土壤适应性好的常用氮肥，其化学式为CO(NH2)2。现有一尿素样品，其中氮元素的质量分数为43.5%，样品中的氮元素都来自于存在于尿素，试通过计算说明该尿素样品是纯净物还是混合物。若是混合物请确定该混合中尿素的质量分数？
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解析 这道题综合性较强，涉及混合物中某成分的质量分数问题。已知氮元素的质量分数为43.5%，纯净的尿素中氮元素的质量分数为46.7%＞43.5%，因此可判断该尿素样品是混合物。要确定此混合物中尿素的质量分数，可采用一些方法加强理解，从氮元素的质量分数入手，43.5%这个数据的理解应是每100 g样品中含有43.5 g的氮元素，而氮元素完全来自于尿素，这样，问题转化为在尿素中，已知氮元素的质量求尿素的质量，可以根据氮元素的质量除以氮元素的质量分数确定。
答案 尿素中氮元素的质量分数为：28/60×100%=46.7%>43.5%，所以此样品为混合物。设该混合物的质量为100 g，则由题意可知，其中氮元素的质量为43.5 g，则尿素的质量为43.5g/46.7%=93.1 g，该样品中尿素的质量分数为：93.1 g/100 g×100%=93.1%。[来源:学§科§网Z§X§X§K]
拓展题 在由K2S、K2SO3、K2SO4组成的某混合物中，已知硫元素的质量分数为16%，[来源:学。科。网]
则氧元素的质量分数为（ ）。
A. 84% B. 45% C. 32% D. 50%[来源:Z,xx,k.Com]
解析 在K2S、K2SO3、K2SO4中，钾原子与硫原子的个数比是2︰1，质量比为,已知硫元素的质量分数为16%，则钾元素的质量分数为39%，氧元素的质量分数为100%-39%-16%=45%。
答案 B
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