Какая масса железа может быть получена из 3 кг магнитного железняка (Fe3O4) , содержащего 80% Fe3O4...

Для решения данной задачи необходимо определить, какую массу железа содержится в 3 кг магнитного железняка (Fe3O4), учитывая, что содержание Fe3O4 в нем составляет 80%.

Сначала определим молярную массу Fe3O4: Fe - 55.85 г/моль O - 16.00 г/моль

Молярная масса Fe3O4 = 3 55.85 + 4 16.00 = 159.70 г/моль

Далее найдем массу железа (Fe) в молекуле Fe3O4: Масса Fe = (3 * 55.85) / 159.70 = 1.05 г

Теперь определим массу железа в 3 кг магнитного железняка: Масса железа = 3 кг 80% (1.05 г / 1 г) = 2.4 кг

Таким образом, из 3 кг магнитного железняка можно получить 2.4 кг железа.

Для решения этой задачи нужно сначала найти массу железа в магнитном железняке Fe3O4, а затем вычислить массу железа, получаемую из 3 кг магнитного железняка.

1. Найдем массу железа в магнитном железняке Fe3O4: Масса Fe в Fe3O4 = 80% от 3 кг = 0,8 * 3 кг = 2,4 кг

2. Теперь вычислим массу железа, которая может быть получена: 1 моль Fe3O4 содержит 3 моль железа (Fe) и 4 моль кислорода (O). Молярная масса Fe3O4 = 3 молярная масса Fe + 4 молярная масса O Молярная масса Fe3O4 = 3 55,85 г/моль + 4 16 г/моль = 231,76 г/моль

Масса Fe, полученная из 1 моль Fe3O4 = 3 * 55,85 г = 167,55 г

Масса Fe, полученная из 2,4 кг Fe3O4 = 2,4 кг (1000 г / 1 кг) / (231,76 г/моль) 167,55 г = 1733,1 г = 1,733 кг

Ответ: Масса железа, которая может быть получена из 3 кг магнитного железняка Fe3O4, содержащего 80% Fe3O4, составляет 1,733 кг.

Чтобы рассчитать массу железа, которую можно получить из 3 кг магнитного железняка (Fe₃O₄), содержащего 80% Fe₃O₄, нам нужно выполнить несколько шагов.

1. Определение массы чистого Fe₃O₄:

   Из условия задачи известно, что магнитный железняк содержит 80% Fe₃O₄. Это значит, что из 3 кг исходного материала: [ \text{Масса Fe}_3\text{O}_4 = 3 \, \text{кг} \times 0.8 = 2.4 \, \text{кг} ]

2. Расчет молярных масс:

   • Молярная масса Fe₃O₄:
     • Fe: 55.85 г/моль
     • O: 16.00 г/моль
     • Формула Fe₃O₄: (3 \times 55.85 + 4 \times 16.00 = 167.55 + 64.00 = 231.55 \, \text{г/моль})

3. Определение количества вещества Fe₃O₄:

   Используя молярную массу, определим количество вещества Fe₃O₄ в 2.4 кг: [ n(\text{Fe}_3\text{O}_4) = \frac{2400 \, \text{г}}{231.55 \, \text{г/моль}} \approx 10.36 \, \text{моль} ]

4. Реакция восстановления Fe₃O₄ до Fe:

   Уравнение реакции восстановления: [ \text{Fe}_3\text{O}_4 + 4\text{H}_2 \rightarrow 3\text{Fe} + 4\text{H}_2\text{O} ] Из уравнения видно, что из 1 моль Fe₃O₄ можно получить 3 моль Fe.

5. Определение количества вещества Fe:

   [ n(\text{Fe}) = 3 \times n(\text{Fe}_3\text{O}_4) = 3 \times 10.36 \approx 31.08 \, \text{моль} ]

6. Расчет массы железа:

   Молярная масса Fe = 55.85 г/моль. [ \text{Масса Fe} = n(\text{Fe}) \times \text{молярная масса Fe} = 31.08 \, \text{моль} \times 55.85 \, \text{г/моль} \approx 1734.16 \, \text{г} ]

   То есть, из 3 кг магнитного железняка можно получить приблизительно 1.734 кг железа.