Question

Сколько килограммов магнетита $\ce{Fe3O4}$, содержащего 20% примесей, необходимо для получения 16,8 кг железа? (Запишите число с точностью до целых.)

Accepted Answer

29

Answer

Идея решения: найти количество вещества железа, определить требуемое количество магнетита по уравнению реакции, затем пересчитать на техническое сырьё с учётом примесей.

Запишем уравнение восстановления магнетита водородом:

$$\ce{Fe3O4 + 4H2 -> 3Fe + 4H2O}$$

Вычислим количество вещества полученного железа:

$$n(\ce{Fe}) = \frac{m(\ce{Fe})}{M(\ce{Fe})} = \frac{16800 	ext{ г}}{56 	ext{ г/моль}} = 300 	ext{ моль}$$

По коэффициентам уравнения найдём количество магнетита:

$$n(\ce{Fe3O4}) = \frac{n(\ce{Fe})}{3} = \frac{300}{3} = 100 	ext{ моль}$$

Определим массу чистого магнетита:

$$m(\ce{Fe3O4}) = n(\ce{Fe3O4}) \cdot M(\ce{Fe3O4}) = 100 \cdot 232 = 23200 	ext{ г} = 23{,}2 	ext{ кг}$$

Массовая доля чистого вещества в образце составляет $100 - 20 = 80\%$. Найдём массу технического образца:

$$m_{	ext{образца}} = \frac{m(\ce{Fe3O4})}{\omega(\ce{Fe3O4})} = \frac{23{,}2}{0{,}8} = 29 	ext{ кг}$$

Задание №28Расчётные задачиЕГЭ по химии