Hỗn hợp rắn X gồm FeO và Fe₃O₄ có tỉ lệ mol 2:1. Dẫn khí CO đi qua m gam X nung nóng thu được 20 gam hỗn hợp rắn Y. Hòa tan hết Y vào dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư thu được 5,6 lít khí SO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m gần nhất với:

Đáp án A

Đặt n_FeO= 2x mol; n_Fe3O₄ = x mol

→ n_Fe= 2x+3x= 5x mol; n_O= 2x+ 4x= 6x mol

20 gam hỗn hợp rắn Y có chứa Fe và O

→ m_{O (trong Y)}= m_Y- m_Fe= 20-5x.56 gam

→ m_{O (đã phản ứng)}= m_{O (X)}- m_{O (Y)}= 6x.16- (20-5x.56)= 376x-20 (gam)

→ n_{O (đã phản ứng)}= 376x−2016(mol)  = n_{CO pứ}

CO+ m gam X → 20 gam Y + H₂SO₄ đặc nóng dư → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂

Ta có: n_SO2= 5,6/22,4= 0,25 mol

-Quá trình cho e:

C⁺² → C⁺⁴+ 2e

Fe → Fe³⁺+ 3e

5x → 15x mol

-Quá trình nhận e:

S⁺⁶+ 2e → SO₂

0,5 ← 0,25 mol

O + 2e → O^-2

Bản chất phản ứng khử oxit sắt: CO + O_(oxit) → CO₂

Áp dụng định luật bảo toàn e: n_{e cho}= n_{e nhận}

→  2.376x−2016 +15x= 0,5+ 6x.2 → x= 0,06 mol

→ m= 72.2x+ 232x=22,56 gam