Химия. 9 класс · Габриелян, Остроумов, Сладков · § 36

Упражнение 7 к § 36

§ 36. Металлы в природе. Понятие о металлургии · тема: Металлы в природе. Металлургия

Задача 1

Условие (кратко)

Какой минерал выгоднее для получения железа — пирит FeS₂, лимонит Fe₂O₃·2H₂O, магнетит Fe₃O₄ или гематит Fe₂O₃? Обосновать расчётом массовой доли железа.

Решение
Дано
  • \(\mathrm{FeS_2}\)
  • \(\mathrm{Fe_2O_3 \cdot 2H_2O}\)
  • \(\mathrm{Fe_3O_4}\)
  • \(\mathrm{Fe_2O_3}\)
Найти
  • \(w(\mathrm{Fe})\) в каждом

\(w(\mathrm{Fe}) = \dfrac{k \cdot 56}{M}\), где \(k\) — число атомов железа в формуле.

Пирит: \(M = 56 + 2 \cdot 32 = 120\) г/моль, \(w = \dfrac{56}{120} = 46{,}7\,\%\).

Лимонит: \(M = 160 + 2 \cdot 18 = 196\) г/моль, \(w = \dfrac{112}{196} = 57{,}1\,\%\).

Магнетит: \(M = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 232\) г/моль, \(w = \dfrac{168}{232} = 72{,}4\,\%\).

Гематит: \(M = 160\) г/моль, \(w = \dfrac{112}{160} = 70{,}0\,\%\).

Больше всего железа в магнетите. К тому же пирит содержит серу: при обжиге образуется \(\mathrm{SO_2}\), а остатки серы делают сталь хрупкой — поэтому пирит для получения железа почти не используют.

Ответ
Магнетит Fe₃O₄ (72,4 % Fe); в гематите 70,0 %, в лимоните 57,1 %, в пирите 46,7 %
Почему так

Массовая доля элемента равна произведению числа его атомов на атомную массу, делённому на молярную массу вещества.

Подробнее — в теме «Металлы в природе. Металлургия».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Химия. 9 класс» (О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, С. А. Сладков; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.