Какой из следующих видов железной руды является самым богатым железом: магнетит (Fe3O4), сидерит (FeCO3) или гематит

Для того чтобы найти самую богатую железом руду, нам необходимо сравнить содержание железа в каждом типе руды.

Начнем с магнетита (Fe3O4). Поскольку каждый молекула магнетита содержит 3 атома железа, мы можем найти массовую долю железа по формуле

Мол.доля железа = (молярная масса железа / молярная масса магнетита) * 3

Молярная масса железа равна 55,845 г/моль, а молярная масса магнетита равна 231,532 г/моль. Подставляя значения в формулу, получаем:

Мол.доля железа = (55,845 г/моль / 231,532 г/моль) * 3 ≈ 0,7226

Теперь рассмотрим сидерит (FeCO3). В молекуле сидерита содержится только 1 атом железа, поэтому массовая доля железа будет равна:

Мол.доля железа = (молярная масса железа / молярная масса сидерита) * 1

Подставляя значения, получаем:

Мол.доля железа = (55,845 г/моль / 115,853 г/моль) * 1 ≈ 0,4817

Наконец, рассмотрим гематит (2Fe2O3•3H2O). В данном случае у нас есть 4 атома железа в каждой молекуле гематита, поэтому массовая доля железа будет равна:

Мол.доля железа = (молярная масса железа / молярная масса гематита) * 4

Молярная масса гематита равна 159,688 г/моль.
Подставляя значения, получаем:

Мол.доля железа = (55,845 г/моль / 159,688 г/моль) * 4 ≈ 1,3897

Теперь, когда мы рассчитали массовую долю железа для каждой руды, учтем, что каждая руда содержит 10% примесей (по массе), не содержащих железо.

Для каждого типа руды мы можем вычислить эффективное содержание железа по формуле:

Эффективное содержание железа = (мол.доля железа / (1 - 10%)) * 100%

Для магнетита:

Эффективное содержание железа = (0,7226 / 0,9) * 100% ≈ 80,29%

Для сидерита:

Эффективное содержание железа = (0,4817 / 0,9) * 100% ≈ 53,52%

Для гематита:

Эффективное содержание железа = (1,3897 / 0,9) * 100% ≈ 154,41%

Исходя из этих расчетов, мы видим, что самым богатым по содержанию железа является гематит, с эффективным содержанием железа около 154,41%. Таким образом, ответ на задачу: гематит является самым богатым железом из предложенных видов железной руды.