Nung nóng m gam bột sắt ngoài không khí, sau phản ứng thu được 36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, $F{e}_2{O}_3$ và $F{e}_3{O}_4$. Hòa tan hết X trong dung dịch $HN{O}_3$ loãng thu được 5,6 lít hỗn hợp khí Y gồm NO và $N{O}_2$ có tỉ khối so với $H_2$ là 19. Giá trị m là

Đáp án C

Sơ đồ phản ứng:

$$Fe-O_2(kk)⟶\{\begin{array}{l}FeO,F{e}_3{O}_4\\ F{e}_2{O}_3\text{ vaˋ }Fe\text{ đỏ}\end{array}-HN{O}_3⟶\{\begin{array}{l}N{O}_2\uparrow \\ NO\uparrow \\ Fe(N{O}_3{)}_3\end{array}$$

Theo đề ra ta có: $n_{NO}=n_{N{O}_2}=0,125$ mol

Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có: $56x+16y=36$ (*).

Quá trình nhường và nhận e:

Chất khử: $Fe\to F{e}^{3+}+3e$ (x mol, nhường 3x mol e).

Chất oxi hóa: $O+2e\to O^{2-}$ (y mol, nhận 2y mol e); $N^{+5}+1e\to \stackrel{+4}{N}{O}_2$ (0,125 mol); $N^{+5}+3e\to \stackrel{+2}{N}O$ (0,125 mol nhận 0,125.3 mol e).

Tổng electron nhường: 3x (mol)

Tổng electron nhận: $2y+0,125+0,125.3$ (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: $3x=2y+0,5$ (**)

Từ (*) và (**) ta có hệ $\{\begin{array}{l}56x+16y=36\\ 3x-2y=0,5\end{array}$

Giải hệ trên ta có: $x=0,5$ và $y=0,5$.

Như vậy $n_{Fe}=0,5$ (mol) $\to m=28$ gam.