Краткое пояснение:
Чтобы рассчитать необходимое количество руды, сначала определим, сколько чистого железа нужно для производства чугуна, а затем учтем содержание железа в руде и примеси.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем массу чистого железа, необходимого для производства 1.7 млн тонн чугуна. Так как чугун содержит 96% железа, умножаем массу чугуна на процентное содержание железа:
\( 1.7 ext{ млн т} imes 0.96 = 1.632 ext{ млн т} \) чистого железа. - Шаг 2: Рассчитываем молярную массу Fe3O4 (магнитного железняка).
Молярная масса железа (Fe) ≈ 56 г/моль.
Молярная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.
Молярная масса Fe3O4 = \( 3 imes 56 + 4 imes 16 = 168 + 64 = 232 \) г/моль. - Шаг 3: Определяем массовую долю железа в Fe3O4.
Масса железа в одной молекуле Fe3O4 = \( 3 imes 56 = 168 \) г/моль.
Массовая доля железа = \( \frac{\text{масса Fe}}{\text{молярная масса Fe_3O_4}} = \frac{168}{232} \approx 0.724 \) или 72.4%. - Шаг 4: Рассчитываем, сколько руды Fe3O4 потребуется, чтобы получить 1.632 млн тонн чистого железа. Поскольку руда содержит 72.4% железа, делим необходимую массу железа на массовую долю железа в руде:
\( \frac{1.632 ext{ млн т}}{0.724} \approx 2.254 ext{ млн т} \) руды. - Шаг 5: Учитываем, что сама руда содержит 10% примесей. Это означает, что 90% руды составляет Fe3O4. Поэтому, чтобы получить рассчитанное количество Fe3O4, нам нужно больше руды.
Если 90% руды = 2.254 млн т Fe3O4, то 100% руды = \( \frac{2.254 ext{ млн т}}{0.90} \approx 2.504 \) млн т. - Шаг 6: Округляем результат до десятых.
2.504 ≈ 2.5 млн т.
Ответ: 2.5 млн т.