Để tính khối lượng sắt thu được, ta cần xác định xem trong hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3, Fe chiếm bao nhiêu phần trăm theo khối lượng.
- Ta gọi x là khối lượng sắt (Fe) trong hỗn hợp.
- Khối lượng FeO (sắt(II) oxit) có thể tạo ra từ x sẽ là x / 72 (vì khối lượng molar của FeO là 72 g/mol).
- Khối lượng Fe3O4 (sắt(II,III) oxit) có thể tạo ra từ x sẽ là x / 160 (vì khối lượng molar của Fe3O4 là 160 g/mol).
- Khối lượng Fe2O3 (sắt(III) oxit) có thể tạo ra từ x sẽ là x / 160 (vì khối lượng molar của Fe2O3 là 160 g/mol).
Tổng khối lượng các oxit tạo ra sẽ là:
x / 72 + x / 160 + x / 160
Từ thông tin trong đề bài, ta biết rằng để khử hoàn toàn các oxit này đến sắt (Fe) thì cần đủ 2,24 lít CO (đktc). Ta biết rằng 1 mol CO (có khối lượng 28 g/mol) cần để khử được 1 mol Fe trong Fe2O3, Fe3O4 và FeO.
Với 2,24 lít CO (đktc) (tương đương với 2,24 * (10^3) / 22.4 mol CO), ta có:
2,24 * (10^3) / 22.4 mol CO = x / 160 + x / 160 + x / 72
Giải phương trình trên, ta tính được x ≈ 16 g.
Vậy, khối lượng sắt thu được là 16 g