Dẫn V lít khí CO (đktc) đi qua ống sứ nung nóng đựng m gam một oxit kim loại, thu được 6,0 gam chất rắn X và hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H₂ bằng 20. Dan Y vào nước vôi trong dư, tạo thành 7,5 gam kết tủa. Biết X tác dụng được với tối đa 0,21 mol H₂SO₄ đặc, nóng, tạo thành 0,75V lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất của S⁺⁶), ở đktc). Tổng số các nguyên tử trong phân tử oxit ban đầu là:

Dễ thấy Y gồm CO₂ và CO dư với số mol là x và y ⇒ n_CO2 = n_↓ = 0,075 mol.

► M_Y = 40. Dùng sơ đồ đường chéo: n_{CO dư} : n_CO2 = 1 : 3 ⇒ n_{CO dư} = 0,025 mol.

⇒ n_{CO ban đầu} = 0,025 + 0,075 = 0,1 mol ⇒ n_SO2 = 0,1 × 0,75 = 0,075 mol. Lại có:

2H₂SO₄ + 2e → SO₂ + SO₄^2– + 2H₂O || [O] + H₂SO₄ → SO₄ + H₂O.

⇒ n_O/X = 0,21 – 0,075 × 2 = 0,06 mol ⇒ m_KL/X = 6 - 0,06 × 16 = 5,04(g).

● Giả sử hóa trị cao nhất của kim loại là n. Bảo toàn electron:

n_KL = (0,075 × 2 + 0,06 × 2) ÷ n = 0,27 ÷ n ⇒ M = 5,04 ÷ (0,27 ÷ n) = 56n ÷ 3.

⇒ n = 3 và M = 56 (Fe) ⇒ n_Fe = 0,09 mol. ∑n_{O/oxit ban đầu} = 0,06 + 0,075 = 0,135 mol.

⇒ Fe : O = 0,09 ÷ 0,135 = 2 : 3 ⇒ Fe₂O₃ ⇒ ∑số nguyên tử = 5 ⇒ chọn A.

Đáp án A