【三氧化二铁中铁元素的质量分数】在化学学习中,了解化合物中某元素的质量分数是基础且重要的内容。三氧化二铁(Fe₂O₃)是一种常见的金属氧化物,广泛存在于自然界中,如赤铁矿。它由铁和氧两种元素组成,其中铁的含量较高。通过计算三氧化二铁中铁元素的质量分数,可以更直观地理解其组成结构。
一、质量分数的概念
质量分数是指化合物中某一元素的质量与整个化合物质量的比值,通常用百分数表示。计算公式如下:
$$
\text{质量分数} = \frac{\text{元素的相对原子质量} \times 原子个数}{\text{化合物的相对分子质量}} \times 100\%
$$
二、三氧化二铁的组成分析
三氧化二铁的化学式为 Fe₂O₃,表示一个分子中含有2个铁原子和3个氧原子。
- 铁(Fe)的相对原子质量约为 55.85
- 氧(O)的相对原子质量约为 16.00
因此,三氧化二铁的相对分子质量为:
$$
(55.85 \times 2) + (16.00 \times 3) = 111.70 + 48.00 = 159.70
$$
三、铁元素的质量分数计算
根据公式计算三氧化二铁中铁元素的质量分数:
$$
\text{铁的质量分数} = \frac{55.85 \times 2}{159.70} \times 100\% = \frac{111.70}{159.70} \times 100\% \approx 69.95\%
$$
四、总结与表格展示
| 元素 | 相对原子质量 | 原子个数 | 总质量 | 质量分数 |
| 铁(Fe) | 55.85 | 2 | 111.70 | 69.95% |
| 氧(O) | 16.00 | 3 | 48.00 | 30.05% |
| 合计 | - | - | 159.70 | 100% |
五、实际意义
三氧化二铁中铁元素的质量分数约为 69.95%,说明该化合物中大部分质量来自铁元素。这一数据在冶金、材料科学以及矿物资源评估中具有重要意义。例如,在炼铁过程中,可以通过分析矿石中铁的含量来判断其经济价值和冶炼难度。
通过以上分析可以看出,三氧化二铁中铁元素的质量分数是一个简单但关键的化学计算问题,掌握其计算方法有助于更好地理解物质的组成与性质。


