Question

Магнитный железняк FeO • Fe2O3 является минералом чёрного цвета, обладает магнитными свойствами, поэтому может изменять показания компаса. Пирит (в переводе означает камень, высекающий огонь) имеет химический состав FeS2. Рассчитайте, в магнитном железняке какой массой содержится столько же железа, что и в пирите массой 7,36 т.

Answer 1

Дано:  
Масса пирита (FeS2) = 7,36 т = 7360 г  

Найти:  
Масса магнитного железняка (FeO • Fe2O3), содержащая такое же количество железа.

Решение:  
1. Найдем количество железа в пирите:  
Молекулярная масса пирита (FeS2):  
M(FeS2) = M(Fe) + 2 * M(S)  
= 55.85 + 2 * 32.07  
= 55.85 + 64.14  
= 119.99 г/моль

Количество молей пирита:  
n(FeS2) = m / M  
n(FeS2) = 7360 г / 119.99 г/моль ≈ 61.34 моль

Количество железа в пирите:  
В каждом моль пирита содержится 1 моль железа, следовательно:  
n(Fe) в пирите = n(FeS2) ≈ 61.34 моль

Масса железа:  
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe)  
m(Fe) = 61.34 моль * 55.85 г/моль ≈ 3425.57 г

2. Определим, сколько массы магнитного железняка нужно для получения такого же количества железа.  
Молекулярная масса магнитного железняка (FeO • Fe2O3):  
M(FeO • Fe2O3) = M(FeO) + M(Fe2O3)  
M(FeO) = M(Fe) + M(O) = 55.85 + 16.00 = 71.85 г/моль  
M(Fe2O3) = 2 * M(Fe) + 3 * M(O) = 2 * 55.85 + 3 * 16.00 = 111.70 + 48.00 = 159.70 г/моль  
M(FeO • Fe2O3) = 71.85 + 159.70 = 231.55 г/моль

3. В магнитном железняке содержится 3 атома железа на формулу (1 из FeO и 2 из Fe2O3).  

Количество молей железа в магнитном железняке:  
n(Fe) в магнитном железняке = 3 * n(FeO • Fe2O3)  

4. Найдем массу магнитного железняка, которая содержит 3425.57 г железа:  
m(FeO • Fe2O3) = m(Fe) / 3 * M(FeO • Fe2O3)  
m(FeO • Fe2O3) = 3425.57 г / 3 * (231.55 г/моль / 3)  
m(FeO • Fe2O3) = 3425.57 г / 3 * 77.18 г/моль  
m(FeO • Fe2O3) = 1141.86 г / 77.18 г/моль  
≈ 14814.3 г

Ответ:  
Для получения такого же количества железа, как в пирите массой 7,36 т, потребуется примерно 14,81 кг магнитного железняка.