Задача 1
Условие (кратко)
Не производя расчётов, укажите, в какой из руд — красном, буром, магнитном железняке или пирите — массовая доля железа наибольшая.
Решение
Сравним, сколько «чужих» атомов приходится на один атом железа.
- Красный железняк \(\mathrm{Fe_2O_3}\): на 1 атом Fe — 1,5 атома O.
- Магнитный железняк \(\mathrm{Fe_3O_4}\): на 1 атом Fe — примерно 1,33 атома O, то есть меньше.
- Бурый железняк \(\mathrm{Fe_2O_3 \cdot nH_2O}\): то же, что в гематите, да ещё вода — доля железа ниже, чем в \(\mathrm{Fe_2O_3}\).
- Пирит \(\mathrm{FeS_2}\): на 1 атом Fe — 2 атома серы, а каждый атом серы вдвое тяжелее кислорода. Доля железа самая маленькая.
Меньше всего «балласта» в магнетите, поэтому доля железа в нём наибольшая. (Для проверки: в \(\mathrm{Fe_3O_4}\) — около 72 %, в \(\mathrm{Fe_2O_3}\) — 70 %, в \(\mathrm{FeS_2}\) — около 47 %.)
Ответ
В магнитном железняке Fe₃O₄
Почему так
Чем меньше масса других элементов, приходящаяся на один атом железа, тем больше массовая доля железа.
Подробнее — в теме «Железо и его соединения».