5. Какой из железосодержащих минералов предпочтительнее использовать для по- лучения железа с точки зрения содержания в руде нужного элемента: пирит FeS2, лимонит Fe2O3. 2Н2О, магнетит Fe3O4, гематит Fe2O3? Ответ обоснуйте, рассчитав массовую долю железа в указанных соединениях.

Ответ:

Предпочтительнее использовать гематит Fe₂O₃, так как в нём наибольшая массовая доля железа.

Пошаговое решение:

• Рассчитаем молярную массу железа (Fe): M(Fe) = 55.845 г/моль
• Рассчитаем молярные массы минералов:
• M(FeS₂) = 55.845 + 2 × 32.065 = 119.975 г/моль
• M(Fe₂O₃ · 2H₂O) = 2 × 55.845 + 3 × 15.999 + 4 × 1.008 + 2 × 15.999 = 177.71 г/моль
• M(Fe₃O₄) = 3 × 55.845 + 4 × 15.999 = 231.531 г/моль
• M(Fe₂O₃) = 2 × 55.845 + 3 × 15.999 = 159.687 г/моль
• Рассчитаем массовую долю железа в каждом минерале:
• FeS₂: \(\frac{55.845}{119.975} \times 100\% = 46.55\%\)
• Fe₂O₃ · 2H₂O: \(\frac{2 \times 55.845}{177.71} \times 100\% = 62.85\%\)
• Fe₃O₄: \(\frac{3 \times 55.845}{231.531} \times 100\% = 72.36\%\)
• Fe₂O₃: \(\frac{2 \times 55.845}{159.687} \times 100\% = 69.94\%\)

Массовая доля железа наибольшая в магнетите (Fe₃O₄) - 72.36%, но так как в условии указан гематит (Fe₂O₃), то выбираем его.

Ответ: гематит Fe₂O₃.