Для начала, давайте определим, сколько чистого железа потребуется для трёх орудий. Если для одного орудия необходимо 600 кг железа, то для трёх орудий потребуется:
\[ 600 \, \text{кг} \times 3 = 1800 \, \text{кг} \]
Теперь нам нужно понять, сколько железной руды, содержащей гематит (Fe₂O₃), нужно переработать для получения 1800 кг чистого железа.
В гематите два атома железа содержатся в одной формуле:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 \]
Сначала найдем молекулярную массу гематита:
- Масса железа (Fe) = 55.85 г/моль
- Масса кислорода (O) = 16.00 г/моль
Таким образом, молекулярная масса гематита:
\[ 2 \times 55.85 + 3 \times 16.00 = 111.70 + 48.00 = 159.70 \, \text{г/моль} \]
Теперь определим, сколько массы железа содержится в одном моле гематита:
\[ \text{Масса Fe в Fe}_2\text{O}_3 = 2 \times 55.85 = 111.70 \, \text{г} \]
Теперь найдем, какое количество гематита необходимо для получения 1800 кг железа. Сначала преобразуем 1800 кг в граммы:
\[ 1800 \, \text{кг} = 1,800,000 \, \text{г} \]
Зная, что в одном моле гематита (159.70 г) содержится 111.70 г железа, можем вычислить, какое количество гематита потребуется:
Установим пропорцию:
\[ \frac{159.70 \, \text{г}}{111.70 \, \text{г}} = \frac{x}{1,800,000 \, \text{г}} \]
Решим уравнение:
\[ x = \frac{159.70 \, \text{г}}{111.70 \, \text{г}} \times 1,800,000 \, \text{г} \]
\[ x \approx 2,565,056.69 \, \text{г} \]
Чтобы перевести это значение в килограммы:
\[ x \approx 2,565.06 \, \text{кг} \]
Таким образом, округляя до целых, мы получаем:
Ответ: 2565 кг.
Таким образом, для выплавки трёх орудий необходимо переработать приблизительно 2565 кг железной руды.