Dẫn lượng khí CO dư đi qua 24 gam Fe${}_2$O${}_3$ nung nóng, sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe${}_2$O${}_3$ và Fe${}_3$O${}_4$. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl dư, thu được 1,792 lít khí H${}_2$ (đktc) và dung dịch Y có chứa 19,5 gam FeCl${}_3$. Giá trị của m là

(AI giải đề cho tôi)
Số mol Fe ban đầu: $n_{Fe}=\frac{24}{160}\cdot 2=0,3$ mol.

Hòa tan X trong HCl dư:
- Khí H${}_2$: $n_{H_2}=\frac{1,792}{22,4}=0,08$ mol. Chỉ Fe kim loại tạo H${}_2$ (Fe + 2HCl → FeCl${}_2$ + H${}_2$), nên $n_{F{e}^0}=0,08$ mol.
- FeCl${}_3$: $n_{F{e}^{3+}}=\frac{19,5}{162,5}=0,12$ mol.
- Suy ra Fe(II) trong X (FeO và Fe${}_3$O${}_4$): $n_{F{e}^{2+}}=0,3-0,08-0,12=0,10$ mol.

Do bảo toàn điện tích, số mol O trong X:
$$n_O=\frac{2n_{F{e}^{2+}}+3n_{F{e}^{3+}}}{2}=\frac{2(0,10)+3(0,12)}{2}=\frac{0,56}{2}=0,28\text{mol}$$
(Không cần biết tỉ lệ FeO : Fe${}_3$O${}_4$ cụ thể.)

Khối lượng X:
$$m=m_{Fe}+m_O=0,3\cdot 56+0,28\cdot 16=16,8+4,48=21,28\text{gam}$$
Vậy $m=21,28$ gam, khớp đáp án C (cũng đúng với đáp án của đề).