1、例谈平均值法在化学竞赛中的应用
1．已知混合物中一种物质及混合物中某元素的质量分数，求混合物中其他可能成分。
例1 由C、H两种元素组成的化合物叫烃，碳原子数在4以下的烃在常温常压下通常为气体。常温常压时C2H4和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87%，则混入的烃可能是（ ）。
A CH4 B C2H2 C C3H8 D C8H8
解析：C2H4中碳元素的质量分数为。因为85.7%<87%，所以另一种烃中碳元素的质量分数应大于87%。A、C碳元素的质量分数均小于C2H4，而B、D为92.
2、3%，大于87%。答案为B、D。
点评：根据“有大有小”原则，已知平均值87%，先求出已知的烃C2H4中碳元素的质量分数，若小于87%，则另一成分中碳元素的质量分数应大于87%；反之亦然。另外成分中碳元素的质量分数不一定要精确计算，能比较大小即可。
2．已知混合物反应后生成气体、沉淀的质量，求混合物的可能组成。
例2 在某铁的样品中可能含有Zn、Mg、Al、Cu等杂质金属中的两种，取5.6g样品跟足量稀硫酸反应，得到0.2gH2,则此样品中不可能含有的杂质金属组是（ ）。
A Cu和Mg B Zn和Al C Mg和Al D Zn
3、和Cu
解析：5.6g铁跟足量稀硫酸反应，也得到0.2g H2。A中Cu不反应，5.6g Mg生成H2的质量大于0.2g，有可能；B中5.6g Zn生成H2的质量小于0.2g，5.6g Al生成的H2的质量大于0.2g，有可能；C中5.6g Mg生成H2的质量大于0.2g，5.6g Al生成H2的质量也大于0.2g，不可能；D中5.6g Zn生成H2的质量小于0.2g，Cu不反应，不可能。答案为C、D。
点评：5.6g Fe生成H2的质量已经等于平均值，故另外两种金属分别为5.6g时，生成H2的质量应该一种大于0.2g，一种小于0.2g.
3.已知混合物中某元素的质量分数，求混合物中其
4、他成分质量分数的范围。
例3 在FeO、Fe2O3和CaCO3的混合物中，已知铁元素的质量分数为56%，则CaCO3的质量分数可能是（ ）。
A 10% B 25% C 30% D 35%
解析：令混合物的质量为100，则铁元素的质量为100×56%=56，在FeO中mFe:mO=56:16,Fe2O3中mFe:mO=（56×2）:（16×3）=56:24，所以FeO、Fe2O3的质量之和应介于56+16和56+24之间，即CaCO3的质量应介于100-72和100-80之间，所以CaCO3的质量分数介于20%和28%之间。
5、答案为B。
点评：把物质或元素的质量看作1、100、其相对分子质量或相对原子质量可简化运算。
练习：
1. 测知CO和M的混合气体中，氧的质量分数喂50%，则M气体可能是（ ）。
A CO2 B N2O C SO2 D SO3
2. 某碳酸钾样品中可能含有Na2CO3、KNO3或Ba(NO3)2三种杂质中的一种或几种。现将13.8g样品中加入足量的水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，对样品中杂质，合理的判断是（ ）。
A 肯定含有KNO3，可能含有Na2CO3 B肯定含有KN
6、O3，可能含有Ba(NO3)2
C 不含Na2CO3和Ba(NO3)2，只含KNO3 D不含KNO3和Ba(NO3)2，只含Na2CO3
3. 由NaOH和Na2O2组成的混合物，若其中氢元素的质量分数为1%，则钠元素的质量分数为（ ）。
A 46% B 57.5% C 58.4% D 无法计算
4. 将一严重锈蚀而部分变成铜绿的铜块研磨成粉末，在空气中充分灼烧成CuO，固体质量的变化情况可能是（ ）。
A 增加30% B 增加10% C 不变 D 减少30%
5. 在CaCO3、MgCO3和SiO2的混合物中，CO32―的质量分数为60%，则SiO2的质量分数可能是（ ）。
A 10% B 15% C 20% D 25%
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