Вычислите, какая масса магнетита Fe3O4, содержащего 10% примесей, необходима для получения железа массой 4 т. (Ответ должен быть 6,138 т.)

1. Составим уравнение химической реакции:

Fe₃O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4H₂O.

2. Найдем химическое количество полученного железа:

4 т = 4000000 г.

n (Fe) = m (Fe) / M (Fe) = 4000000 г / 56 г/моль = 71428,57 моль.

3. По уравнению реакции найдем количество магнетита, а затем его массу:

n (Fe₃O₄) = n (Fe) / 3 = 71428,57 моль / 3 = 23809,5 моль.

m (Fe₃O₄) = n (Fe₃O₄) * M (Fe₃O₄) = 23809,5 моль * 232 г/моль = 5523809,5 г.

4. Найдем массу технического магнетита:

ω (Fe₃O₄) = 100% - ω (примесей) = 100% - 10% = 90%.

m_техн (Fe₃O₄) = m (Fe₃O₄) * 100% / ω (Fe₃O₄) = 5523809,5 г * 100% / 90% = 6137566,1 г = 6,138 т.

Ответ: m_техн (Fe₃O₄) = 6,138 т.