Давайте разберемся с задачей пошагово.
Дано:
- Для получения 600 кг чистого железа нужен сплав, содержащий только железо.
- Основной источник железа — гематит, который это оксид железа(III), химическая формула Fe₂O₃.
- Нужно определить, какое количество железной руды (гематита) нужно для получения 600 кг железа.
Шаг 1. Определим молярные массы веществ:
- Молярная масса Fe: примерно 55,85 г/моль
- Молярная масса Fe₂O₃:
\[ 2 \times 55,85 + 3 \times 16 = 111,7 + 48 = 159,7 \, \text{г/моль} \]
Шаг 2. Определим, сколько железа содержится в 1 моль Fe₂O₃:
В одной молекуле Fe₂O₃ содержится 2 атома железа, значит в 1 моле вещества содержится
\( 2 \times 55,85 \approx 111,7 \, \text{г железа} \).Отсюда, массовое содержание железа в 1 моль Fe₂O₃:
\[ \frac{111,7}{159,7} \approx 0,7 \]
то есть примерно 70% по массе.
Шаг 3. Определяем массу гематита, необходимую для получения 600 кг железа:
- Мы ищем массу гематита \( m \), которая даст 600 кг (или 600,000 г) чистого железа.
- Так как содержание железа в гематите — примерно 70%, то:
\[ 0,7 \times m = 600\, \text{кг} \] \[ m = \frac{600}{0,7} \approx 857,14\, \text{кг} \]
Ответ: Чтобы получить 600 кг железа, понадобится около 857 кг гематитовой руды.
Итог:
\[ \boxed{ 857\, \text{кг} } \] (округлено до целых килограммов).