第一部分:核心概念与基础
在开始计算之前,必须牢固掌握三个核心概念:

- 相对原子质量:以一个碳-12原子质量的 1/12 作为标准,其他原子的质量与它相比较所得到的比值,它是一个无单位的比值,但通常我们使用其“约等于”的数值(如 H≈1, O≈16, C≈12)进行计算。
- 相对分子质量 (Mr):一个分子中各原子的相对原子质量的总和,它也是一个无单位的比值。
- 计算公式:Mr(AₓBᵧ) = x × Ar(A) + y × Ar(B)
- 质量分数:某元素在化合物总质量中所占的百分比。
- 计算公式:某元素质量分数 = (该元素的相对原子质量 × 原子个数) / 化合物的相对分子质量 × 100%
第二部分:核心计算类型与技巧
计算相对分子质量
这是最基础的计算,关键在于细心和善用工具。
技巧1:分组计算,简化过程 对于复杂的化学式,不要从头加到尾,可以将相同或容易计算的原子分组。
- 示例:计算 [Cu(NH₃)₄]SO₄ 的相对分子质量。
- 错误做法:Cu + N + H + H + H + H + S + O + O + O + O (容易数错)
- 技巧做法:
- 计算铵根部分 (NH₃)₄:4 × (N + 3H) = 4 × (14 + 3×1) = 4 × 17 = 68
- 计算硫酸根部分 SO₄:S + 4O = 32 + 4×16 = 96
- 计算中心离子 Cu:64
- 总和:Mr = 68 + 96 + 64 = 228
技巧2:利用化学式“计量数” 化学式前的系数(计量数)表示分子的个数,计算时需要乘上这个系数。
- 示例:计算 2C₂H₅OH 的总相对分子质量。
- 技巧:先计算一个 C₂H₅OH 的 Mr,再乘以 2。
- Mr(C₂H₅OH) = 2×12 + 6×1 + 16 = 46
- 总质量 = 2 × 46 = 92
计算化合物中各元素的质量分数
技巧3:抓住“原子个数比” 质量分数只与各元素的原子个数和其相对原子质量有关,与样品的总量无关。
- 示例:计算 Fe₂O₃ (氧化铁) 中铁元素的质量分数。
- 步骤:
- Mr(Fe₂O₃) = 2 × Ar(Fe) + 3 × Ar(O) = 2×56 + 3×16 = 112 + 48 = 160
- Fe元素的总“质量贡献” = 2 × Ar(Fe) = 2 × 56 = 112
- 质量分数 = (112 / 160) × 100% = 70%
- 关键点:分子是“所有铁原子的质量”,分母是“整个分子的质量”。
- 步骤:
技巧4:快速估算(选择题/填空题适用) 当选项差距较大时,可以通过估算快速得出答案。
- 示例:比较 CH₄ 和 NH₃ 中氢元素的质量分数。
- CH₄:H占 4/16 = 1/4 = 25%
- NH₃:H占 3/17 ≈ 3/16 = 18.75%
- CH₄ 中 H 的质量分数更高。
已知元素质量,求化学式
这是计算的难点,需要建立方程组。
技巧5:设“1”法与“比例法” 这是解决此类问题的核心思想。设一个分子的原子数为 1,然后根据质量关系求出其他原子的个数。
- 示例:某氧化物中,氧元素与铁元素的质量比为 3:7,求该氧化物的化学式。
- 步骤:
- 设化学式为 FeₓOᵧ。
- 根据质量关系列方程: m(Fe) : m(O) = 7 : 3 (x × Ar(Fe)) : (y × Ar(O)) = 7 : 3 (x × 56) : (y × 16) = 7 : 3
- 解比例方程: 56x / 16y = 7 / 3 (56/16) × (x/y) = 7/3 3.5 × (x/y) = 7/3 x/y = (7/3) / 3.5 = (7/3) / (7/2) = 2/3
- 确定原子个数比:x : y = 2 : 3
- 写出化学式:Fe₂O₃
- 步骤:
技巧6:利用摩尔数(进阶)中给出了质量,并且你学了摩尔的概念,这是最精确、最强大的方法。
- 示例:某 4.6g 有机物中含 C 2.4g,H 0.6g,O 1.6g,求其最简式。
- 步骤:
- 求各元素物质的量: n(C) = m(C) / Ar(C) = 2.4g / 12g/mol = 0.2 mol n(H) = m(H) / Ar(H) = 0.6g / 1g/mol = 0.6 mol n(O) = m(O) / Ar(O) = 1.6g / 16g/mol = 0.1 mol
- 求物质的量之比(即原子个数比): n(C) : n(H) : n(O) = 0.2 : 0.6 : 0.1
- 化为最简整数比: 将比值同时乘以 10,得到 2 : 6 : 1。
- 写出最简式:C₂H₆O
- 步骤:
计算一定量物质中某元素的质量
技巧7:两步法(最稳妥)
- 第一步:计算该物质的相对分子质量。
- 第二步:用物质总质量乘以该元素的质量分数。
- 示例:计算 49g 硫酸 (H₂SO₄) 中含有多少克硫元素。
- 步骤:
- Mr(H₂SO₄) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98
- S的质量分数 = (32 / 98) × 100%
- m(S) = 49g × (32 / 98) = 16g
- 步骤:
技巧8:一步法(更快捷) 将两步法合并,直接使用公式: 元素质量 = 物质总质量 × (该元素相对原子质量 × 原子个数 / 物质相对分子质量)
- 示例:同上。
- m(S) = 49g × ( (1 × 32) / 98 ) = 49g × (32 / 98) = 16g
- 技巧:49 和 98 可以约分,49/98 = 1/2,m(S) = 32 / 2 = 16g。先约分,再计算,可以大大简化数字。
第三部分:综合技巧与注意事项
- 单位意识:虽然相对原子质量和分子质量无单位,但在涉及具体质量(如克)的计算时,要保持单位一致。
- 准确性:熟记常见元素的相对原子质量(H, C, N, O, Na, Mg, Al, S, Cl, Fe, Cu, Zn 等),避免因记错而导致全盘皆输。
- 检查:计算完成后,养成检查的习惯。
检查原子个数有没有漏掉或
