Выбор железосодержащей руды по содержанию железа
Какой из железосодержащих минералов предпочтительнее использовать для получения железа с точки зрения содержания в руде нужного элемента: пирит FeS2, лимонит Fe2O3*2H2O, магнетит Fe3O4 гематит Fe2O3? Ответ обоснуйте, рассчитав массовую долю железа в указанных соединениях.
Дано
`FeS_2`
`Fe_2O_3*2H_2O`
`Fe_3O_4`
`Fe_2O_3`
Найти
Какой минерал предпочтительнее для получения железа?
Решение
Найдём массовую долю железа в пирите:
`M_r(FeS_2) = A_r(Fe) + 2*A_r(S) = 56 + 2*32 = 120`
`ω(Fe) = (100*n*A_r(Fe))/(M_r(FeS_2)) = (100*1*56)/120 = 46.7%`
Найдём массовую долю железа в лимоните:
`M_r(Fe_2O_3*2H_2O) = 2*A_r(Fe) + 5*A_r(O) + 4*A_r(H) = 2*56 + 5*16 + 4*1 = 196`
`ω(Fe) = (100*n*A_r(Fe))/(M_r(Fe_2O_3*2H_2O)) = (100*2*56)/196 = 57.1%`
Найдём массовую долю железа в магнетите:
`M_r(Fe_3O_4) = 3*A_r(Fe) + 4*A_r(O) = 3*56 + 4*16 = 232`
`ω(Fe) = (100*n*A_r(Fe))/(M_r(Fe_3O_4)) = (100*3*56)/232 = 72.4%`
Найдём массовую долю железа в гематите:
`M_r(Fe_2O_3) = 2*A_r(Fe) + 3*A_r(O) = 2*56 + 3*16 = 160`
`ω(Fe) = (100*n*A_r(Fe))/(M_r(Fe_2O_3)) = (100*2*56)/160 = 70%`
Сравним полученные массовые доли железа:
`ω_text{магнетит}(Fe) > ω_text{гематит}(Fe) > ω_text{лимонит}(Fe) > ω_text{пирит}(Fe)`
Ответ
Магнетит (`Fe_3O_4`).