Вопрос школьника
Вычислите массовые доли минерала магнетита Fe3O4 и пустой породы в железной руде, если из образца этой руды массой 500 г получили железо массой 200 г.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химический состав магнетита Fe3O4 и уравнение реакции получения железа из руды.
Химический состав магнетита Fe3O4:
— 72,36% Fe
— 27,64% O
Уравнение реакции получения железа из руды:
Fe3O4 + 2С → 3Fe + 2CO2
Из уравнения видно, что на каждые 3 моль Fe3O4 получается 3 моль Fe. Таким образом, массовая доля Fe3O4 в образце руды равна массе Fe, полученной из этого образца, деленной на массу Fe3O4, необходимую для получения этой массы Fe.
Масса Fe3O4, необходимая для получения 200 г Fe:
3 моль Fe3O4 → 3 моль Fe
1 моль Fe3O4 → 1 моль Fe / 3 моль Fe3O4
M(Fe3O4) = 231,53 г/моль
m(Fe3O4) = 200 г / (1 моль Fe / 3 моль Fe3O4) * 231,53 г/моль = 2315,3 г
Таким образом, массовая доля Fe3O4 в образце руды равна:
m(Fe3O4) / m(руда) = 2315,3 г / 500 г = 0,463
Массовая доля пустой породы в образце руды равна:
1 — 0,463 = 0,537
Ответ: массовая доля минерала магнетита Fe3O4 в железной руде составляет 0,463, массовая доля пустой породы — 0,537.
