有关铁氧化物一些计算

根据化学式的计算是初中化学计算的基本技能，掌握好有关化学式的计算，是据化学方程式的计算和有关溶液的计算的坚实基础。有关化学式的计算内容涉及面广，各种物质都可能被设计在题中。下面，笔者就以铁的氧化物为例，探究一下有关化学式的一些常见计算。

1．求相对分子质量

例1 求氧化铁的相对分子质量

解： 首先要明白，在九年级，铁的氧化物总共学了三种，FeO(氧化亚铁) 、Fe2O3 (氧化铁、三氧化二铁)、Fe3O4 (四氧化三铁)。

氧化铁的相对分子质量= 56×2+16×3=160

2．求化学式中各元素的最简质量比

例2 金属生锈的速度惊人，现在每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%—40%。铁生成的锈的成分很复杂，我们如果用Fe2O3表示铁锈的主要成分。求Fe2O3中各元素最简质量比。

解：Fe2O3中铁、氧元素的最简质量比=56×2:16×3=7:3

3．求化学式中各元素质量分数

例3 已知赤铁矿因主要成分的是Fe2O3而颜色带红，所以名为“赤”，求Fe2O3中铁和氧的质量分数分别是多少。

解：Fe2O3中铁的质量分数=×100%=70%

Fe2O3中氧的质量分数=×100%=30%

4．求一定量化合物中某元素质量

例4 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热。如果实验中生成了23．2g四氧化三铁，则参加反应的铁为多少克？

解：根据质量守恒定律，四氧化三铁中的氧元素与参加反应的氧气的质量相等。

23．2g Fe3O4中含铁：23．2g×=16．8g

5．求纯度

例5 常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。经测定某铁矿石含铁56%，其中含铁物质为氧化铁，求该矿石中氧化铁的含量？

解法一：设矿石的质量为m，该矿石中氧化铁的含量为x。则m·x表示质量为m的铁矿石中氧化铁的质量。所以m x×

×100% = m×56%

X=80%

解法二：已知×100%=70%

则该矿石中氧化铁的含量=56% ÷70%=80%

练习：氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素。当土壤中缺少氮元素时，常施用氮肥。某厂生产的硝酸铵化肥中，含氮34．3%（杂质不含氮）。求硝酸铵的含量。（答案：98%）

6．求化学式中某元素的化合价

例6 A和B两种元素的相对原子质量之比为7:2，它们组成的化合物中，A和B元素质量之比为7:3，其中B的化合价为－2价。求A的化合价。

解：设该物质的化学式为；B的相对原子质量为2N，则A的相对原子质量为7N。

所以A2B3 又因为B的化合价为－2价

所以A的化合价为+3价

练习：X和Y两种元素的相对原子质量之比为2:1，它们组成的化合物中，X和Y元素质量之比为2:3，其中Y的化合价为－n价。求X的化合价。（答案：+3n）

7．已知元素质量比，求化学式

例7 在铁的某种氧化物中，铁、氧元素的质量比为7:3，求该氧化物的化学式。

解析：依题意得，该氧化物中有两种元素，一是铁元素，一是氧元素，并根据化学式的书写规则，可知铁元素在前氧元素在后。

设该氧化物的化学式为FexOy

则 =

所以Fe2O3

练习：

⑴在铁的某种氧化物中，铁、氧元素的质量比为7:2，求该氧化物的化学式。

⑵在铁的某种氧化物中，铁、氧元素的质量比为21:8，求该氧化物的化学式。

（答案：⑴FeO ⑵Fe3O4 ）

8．已知化学式，比较元素质量分数的大小。

例2、在下列各种化合物中，铁元素的质量分数最小的是（）

A、FeO B、Fe2O3 C、Fe3O4

解法一：常规解法，根据元素的质量分数的概念，分别求出铁元素在三种物质中的质量分数

FeO 铁元素的质量分数==78%

Fe2O3 铁元素的质量分数==70%

Fe3O4 铁元素的质量分数==72%

解法二：技巧型计算，观察各个化学式，上述三个化学式可以进一步转化

A、FeO B、FeO C、FeO

得出通式：

FeOx

在FeOx中铁元素的质量分数=

要求铁元素的质量分数的大小，只要比较x的大小就行了。x越大，分式的值就越小。1<<，所以铁元素的质量分数由大到小的顺序是：A > C > B

练习：比较CH4、C2H2、C2H4和C3H8中含氢量的大小。

9．已知两种物质中的某元素含量相等，求两物质的质量比。

例9实验桌上有两瓶药品，一瓶是Fe2O3，一瓶是Fe3O4 ，经测量得知其中含有相同质量的铁元素。求两瓶药品的质量比。

解析 含有相同质量的铁元素，如果含有的铁原子的个数相同，则含有铁元素的质量相同。则在3Fe2O3和2Fe3O4中，铁原子的个数相同。

所以Fe2O3和Fe3O4的质量比 = =

练习：有两瓶药品，分别是Fe2O3和Fe3O4 ，经测量得知其中含有相同质量的氧元素，求Fe2O3和Fe3O4的质量比。（答案：80:87）

10．利用质量守恒定律，求化学式

例10 已知反应2X+3C高温4Fe+3CO2↑，求X的化学式。

解 根据质量守恒定律得：Fe2O3

练习：在X+2O2CO2+2H2O中，根据质量守恒定律，X的化学式为

A．CH4 B．C2H5OH C．CH3OH D．CH3COOH

（答案：A ）

11．利用元素的质量分数求化学式

例11 某铁的氧化物中，含氧元素的质量分数为30%。求化学式。

解设该氧化物的化学式为FexOy

则 =30%

所以化学式为Fe2O3

练习：某碳氢化合物中，含氢元素的质量分数为25%。求该化合物的化学式。

（答案：CH4）

12．利用元素的质量求化学式

例12 在用一氧化碳还原某铁的氧化物的实验中，反应完全后，直玻璃管中的固体质量由1．60g变成1．12g，求铁的氧化物化学式。

解 设该铁的氧化物的化学式为FexOy。则氧化物的质量为1．60g，铁元素的质量为1．12g，氧元素的质量为（1．60g －1．12g）

解得，所以该铁的氧化物的化学式为Fe2O3。

13．根据生成物的化学式，求最大值

例13、质量相同的下列单质，分别与足量的氧气反应，消耗氧气最多的是 ( )

A、 H2 B、 P C、 S D、Fe

解法一：按照化学方程式逐一计算。

解法二：利用化合价和相对原子质量。上述物质在与氧气反应时，产物分别为H2O、P2O5 、SO2和Fe3O4，其中氢、磷、硫和铁元素的化合价分别为+1、+5、+4和+；相对原子质量分别为1、31、32和56。化合价与相对原子质量的比值为各个分式的值，得出A>B>C>D。所以选A。

，比较

解法三：上述物质在与氧气反应时，产物分别为H2O、P2O5 、SO2和Fe3O4，把氧元素的的原子个数都变为1，则上述四种物质可变为H2O、

、

和

。题设求的

是氧气消耗最多，即求上述四种物质中氧元素的含量最多的。上述四个式子的通式就是XaO，氧元素的含量

由此可知，“a×X相对原子质量”值越小，氧元素的含量越小，在反应中消耗的氧气就越少。因为56× > 32× > 31× > 2×1

所以A>B>C>D。所以选A。

练习、⑴质量相同的下列金属与足量盐酸反应，生成氢气最多的是 ( )

A、Fe B、 Mg C、Zn D、 Al

⑵、等质量下列固体与足量的硝酸银溶液反应，产生的氯化银沉淀由多到少的顺序是（ ）

A、NaCl B、KCl C、 MgCl2 D、CaCl2

（答案：⑴A ⑵C ）

14．求混合物的组成

例14．已知混合物中只含有铁、氧元素。每100g这种混合物中含氧量为28g。则其中一定含有（ ），可能的混合物组合有多少种？

A、Fe2O3 B、FeO C、Fe D、Fe3O4

解：四种物质中，含氧量依次为30%、22%、0和27%。所以选A。可能的种类组合有AB；AC；AD；ABC；ABD；BCD；ABCD共七种。

练习、两种氧化物的固体混合物共5．6 g，能跟质量分数为7．3%的盐酸100．0 g完全反应，则该混合物可能是（ ）

A、MgO和Fe2O3 B、Fe2O3和CaO C、Fe2O3和CuO D、CaO和FeO

（答案：C ）