Номер 1, страница 78 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

Примените свои знания. §16. Металлы. Глава VI. Простые вешества - номер 1, страница 78.

1. Железо получают из следующих руд: красного железняка $Fe_2O_3$ и магнитного железняка $Fe_3O_4$. В какой из руд содержание железа выше? Ответ подтвердите расчётами.

Дано:

Руда "красный железняк", формула $Fe_2O_3$

Руда "магнитный железняк", формула $Fe_3O_4$

Относительная атомная масса железа: $Ar(Fe) = 56$

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) = 16$

Найти:

В какой из руд массовая доля железа ($ω(Fe)$) выше.

Решение:

Для ответа на вопрос необходимо рассчитать массовую долю железа в каждой из руд. Массовая доля элемента в сложном веществе вычисляется по формуле:

$ω(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{M_r(\text{вещества})} \cdot 100\%$

где $n$ – количество атомов элемента в формуле, $Ar$ – относительная атомная масса элемента, $M_r$ – относительная молекулярная масса вещества.

1. Расчёт массовой доли железа в красном железняке ($Fe_2O_3$)

Сначала определим относительную молекулярную массу оксида железа(III):

$M_r(Fe_2O_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$

Теперь вычислим массовую долю железа:

$ω(Fe \text{ в } Fe_2O_3) = \frac{2 \cdot Ar(Fe)}{M_r(Fe_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 56}{160} \cdot 100\% = \frac{112}{160} \cdot 100\% = 0,7 \cdot 100\% = 70\%$

2. Расчёт массовой доли железа в магнитном железняке ($Fe_3O_4$)

Определим относительную молекулярную массу железной окалины (смешанного оксида железа(II, III)):

$M_r(Fe_3O_4) = 3 \cdot Ar(Fe) + 4 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 168 + 64 = 232$

Вычислим массовую долю железа:

$ω(Fe \text{ в } Fe_3O_4) = \frac{3 \cdot Ar(Fe)}{M_r(Fe_3O_4)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 56}{232} \cdot 100\% = \frac{168}{232} \cdot 100\% \approx 0,7241 \cdot 100\% \approx 72,4\%$

3. Сравнение

Сравниваем полученные значения массовой доли железа в двух рудах:

$72,4\% \text{ (в } Fe_3O_4\text{) } > 70\% \text{ (в } Fe_2O_3\text{) }$

Таким образом, содержание железа выше в магнитном железняке.

Ответ: Содержание железа выше в магнитном железняке ($Fe_3O_4$).