铁的质量如何计算，铁的质量分数怎么算

用户问题：

“溶解”的铁的质量分数是多少

出色的回答：

混合物中各元素质量分数的计算涉及大量的相对原子质量(相对分子质量)的计算和大量的未知量，计算过程繁琐。这里总结了一些常用的方法，希望对大家有用。

化学式计算是初中化学计算的重要组成部分。但如果用常规方法解决一些化学式计算问题，过程繁琐，计算量大，容易出现误差。如果改变思维角度，采用不同的假设策略，往往可以简化复杂性，巧妙解决问题。

一、极端假设

假设是将混合物的组成假设为各种极端情况，并对各种极端情况进行计算和分析，从而得到正确的判断。

1.一定量的木炭在装有氮气和氧气混合气体的密闭容器中充分燃烧，生成一氧化碳和二氧化碳，反应后得到的一氧化碳、二氧化碳和N2混合气体中碳的质量分数测量为24%，那么氮气的质量分数可以是()

A.10%B.30% C.50% D.70%

解析：

这个问题用极端假设法比较容易解决，原始混合气体分为两种情况进行极端假设。

(1)假设混合气体只含有N2和一氧化碳.如果混合气体中CO的质量分数为x，那么12/28=24%/x。

X=56%，那么混合气体中N2的质量分数为1-56%=44%。

(2)假设混合气体仅包含N2和CO2。如果混合气体中CO2的质量分数为Y，那么12/44=24%/Y。

Y=88%，那么混合气体中N2的质量分数为1-88%=12%。

由于混合气体实际上是由CO、CO2和N2组成，混合气体中N2的质量分数应该在12%到44%之间，所以符合问题含义的选项是b。

第二，中位数假设

中值假设是将混合物中一种纯物质的值假设为中值，以中值为参考进行分析推理，从而巧妙地解决问题。

例2。在仅含氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)的混合物中，铁元素的质量分数为73.1%，则混合物中氧化铁的质量分数为()

A.30%B.40% C.50% D.60%

解析：

这个问题用常规方法计算起来很复杂。根据化学式计算，氧化铁中氧的质量分数为70.0%，氧化亚铁中氧的质量分数约为77.8%。假设它们在混合物中的质量分数为50%，混合物中铁的质量分数应为：(70.0% 77.8%)/2=73.9%。混合物中铁的质量分数为73.1s.9%，而氧化铁中铁的质量分数小于氧化铁，因此混合物中氧化铁的质量分数应大于50%。显然，只有选项D符合问题的含义。

三.等效假设

等效是指在不改变纯物质相对分子量的情况下，通过改变化学式，将复杂混合物的组成假设为几个简单而理想的组成，从而使复杂问题得到简化和快速解决。

例3。众所周知，硫在亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钠和硫酸镁的混合物中的质量分数是a%，那么氧在混合物中的质量分数是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

解析：

这类问题用常规方法显然是不可能解决的，需要巧妙解决，五行质量分数的计算要转化为只有三个元素的计算。由于Na和H的相对原子质量之和等于Mg的相对原子质量之和，“NaH”可以看作是与“Mg”等价的一个整体，在此基础上，我们可以假设原始混合物由MgS、MgSO3和MgSO4三种化合物组成。通过观察混合物中各组分的化学式，我们可以看到，无论三种纯物质的质量比是什么，混合物中Mg和S的原子序数比都固定在1: 1，混合物中Mg和S的质量比固定在24: 32。因为混合物中硫的质量分数为a%，所以混合物中镁的质量分数为：(24/32)a%=3a%/4，

四.分配假说

假设是在没有数据的情况下计算化学式的问题中，给某些特定的对象赋予特定的值，化抽象为具体，用比值作为已知条件或求比值，从而顺利解决问题。

4.青少年要“珍爱生命，远离毒品”。海洛因是常用毒品，其元素质量分数为：C: 68.29% H: 6.23% O: 21.68%，其余为氮。如果已知其相对分子量小于400，则海洛因分子中氮原子的数量为()

a4 b . 3 c . 2d . 1

解析：

这个问题纯粹是从元素质量评分的角度出发，但是很难找到明确的回答思路。根据标题含义，海洛因中氮的质量分数为：1-68.29%-6.23%-21.68%=3.8%，小于海洛因中其他元素的质量分数，氮原子的相对原子质量较大，因此我们不妨假设一个海洛因分子中的氮原子个数为1，海洛因的相对分子质量可以计算为：14/3.8%=

动词（verb的缩写）熟练运用固定比率

例5。5的混合物。硫酸亚铁和硫酸亚铁，其中铁的质量分数为31%，那么混合物中氧的质量分数为()

解析：

硫酸亚铁和硫酸亚铁的混合物由铁、硫和氧三种元素组成，其中铁的质量分数为31%，因此只能发现硫和氧的质量总和为69%。我们仔细分析了硫酸亚铁和Fe2(SO4)3的混合物，发现无论是硫酸亚铁还是Fe2(SO4)3，硫和氧的质量比都是固定的，是32比64，也就是1比2。

又硫与氧元素的质量之和为69%，则氧元素的质量分数为46%。

例6：Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物，其中S的质量分数是25.6%，则混合物中氧元素的质量分数是()

解析：

Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物中也有三种元素，如果想用例5的方法去寻找三种元素质量之间的比例关系，则毫无办法。但是我们发现，我们可以把Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物分为二种“成分”，一种是Na2S，另一种是O元素，很明显，在第一种“成分”Na2S中，钠元素与硫元素有固定的质量比，即46比32，而硫元素的质量分数是25.6%，则钠元素的质量分数为36.8%，则氧元素的质量分数为1-36.8%-25.6%=37.6%。

例7：在混合物CO、HCOOH和C2H2O3中，氢元素的质量分数为a，则碳元素的质量分数为()

解析：

本例题的解题方法与例6非常类似，在我们找不到C、H、O三种元素的固定的质量比关系时，我们想办法把混合物CO、HCOOH和C2H2O3分成两个固定组成的“成分”，即CO和H2O，所以，混合物CO、HCOOH和C2H2O3可以看成是CO、CO·H2O和2CO·H2O。在H2O中，氢元素与水的质量比为2比18，即1比9，又已经氢元素的质量分数为a，所以H2O的质量分数为9a，则CO的质量分数为1-9a，而碳元素占CO的比例是12比28，即3/7，所以，混合物中碳元素的质量分数为(1-9a)3/7。

六、化合价法

所谓化合价法就是根据化合价和为零列出方程求解。

例8:Na2S、NaBr的混合物中，钠的质量分数为37%，求Br的质量分数?

解析：

该题的解答用上述几种方法均难奏效，将混合物中各元素的化合价利用起来，然后用正负化合价代数和等于零的规律(化合价法)去列式求解不失为一种巧妙方法。首先，设混合物的相对质量为100，Br的相对质量为x，则混合物中Na的相对质量为37，硫的相对质量为(100–x-37)，从而得出Na、S、Br三种原子的原子个数分别为：37/23、(100-x-37)/32、x/80;接着，利用化合价法则列出方程—-37×1/23+(100-x-37)×(-2)/32+x(-1)×/80=0;最后，解此方程求出x的值为46.6克，得出混合物中Br的质量分数为46.6%。

七、单独分析

单独分析就是单独分析混合物中每种化合物中所求元素的质量分数，对比总的质量分数(一般会凑好，其中一个化合物的质量分数等于总的质量分数)，简化计算，得出结论。

例9.已知FeO、Fe2O3、Fe3O4组成混合物中，铁与氧质量比为21：8，则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的质量比可能是( )

A.9：20：5B.9：20：33C.2：5：3D.5：6：3

解析：

已知的是混合物中铁、氧两种元素的质量比，要求的是混合物中三种物质的质量比，然而单纯从质量关系的角度出发，却很难找到一条顺畅的答题思路。如果能抓住已知条件，将质量比转化为原子个数比，问题的解答就会由“疑无路”进入“又一村”的境界：由铁与氧的质量比为21：8，可得出混合物中铁与氧的原子个数比为21/56：8/16=3：4。由于混合物的成分之一Fe3O4中的铁氧原子数比与这一比值一致，因此，混合物中Fe3O4的质量无论多少，都不会影响混合物中铁原子与氧原子的个数比为3：4。通过对FeO、Fe2O3组成特点的分析又可得出，FeO、Fe2O3必须按分子数1：1的比例混合，才能保证混合物中铁原子与氧原子的个数比为3：4。从而得到混合物中三种氧化物的分子个数比为1：1：任意数，三种物质的质量比为：(56+16)：(56×2+16×3)：任意值=9：20：任意值，符合题意的选项为A、B。

八、元素守恒

例10.若干克铜和氢氧化铜的混合物在空气中充分加热，冷却后称得产物的质量等于原混合物的质量，则原混合物中铜元素的质量分数是()

A.20% B. 40% C. 60% D. 80%

解析：

经过完全反应后，因铜元素的质量不变，可根据铜元素的质量守恒，得到产物氧化铜中铜元素和原混合物中铜元素的质量相等。即铜元素在混合物中的质量分数为氧化铜中铜元素的质量分数80%，答案为D。

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图说天下

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