Sửa đề theo bình luận của câu hỏi: Đốt cháy `16,8` gam sắt trong khí oxi thu được `20,2` gam oxit sắt từ.

a) Tính thể tích khí oxi và không khí cần dùng ở đktc?

b) Tính hiệu suất của phản ứng?

Giải thích các bước giải:

`n_{Fe} = (16,8)/56 = 0,3` (mol)

`n_{Fe_3 O_4} = (20,2)/(56 . 3 + 16 . 4) = 101/1160` (mol)

PTHH: `3Fe + 2O_2` $\xrightarrow{t^o}$ `Fe_3 O_4`

a, Áp dụng định luật BTKL, ta có:

`m_{Fe} + m_{O_2} = m_{Fe_3 O_4}`

`m_{O_2} = 20,2 - 16,8 = 3,4` (g)

`n_{O_2} = (3,4)/32 = 0,10625` (mol)

`V_{O_2} = 0,10625 . 22,4 = 2,38` (l)

`V_{kk} = 2,38 : 21% ≈ 11,33` (l)

b, Theo PTHH, $n_{O_2\ lt}$ `= 2/3 . n_{Fe} = 2/3 . 0,3 = 0,2` (mol)

`H% = (0,10625)/(0,2) . 100% = 53,125%`

Đáp án + Giải thích các bước giải:

 a) $n_{Fe} = \dfrac{m}{M} = \dfrac{16,8}{56} = 0,3\text{ mol}$

PTHH:

$3Fe + 2O_2 \overset{t^o}{\longrightarrow} Fe_3O_4$

Theo PTHH:
$n_{O_2} = \dfrac{2}{3}n_{Fe} = \dfrac{2}{3} . 0,3 = 0,2\text{ mol}$

$\Rightarrow V_{O_2} = n . 22,4 = 0,2 . 22,4 = 4,48l$

b) Theo PTHH:
$n_{Fe_3O_4(lt)} = \dfrac{1}{3}n_{Fe} = \dfrac{1}{3} . 0,3 = 0,1\text{ mol}$

$\Rightarrow m_{Fe_3O_4(lt)} = n . M = 0,1 . (3 . 56 + 4 . 16) = 0,1 . 232 = 23,2g$

$H = \dfrac{m_{Fe_3O_4(tt)} . 100\%}{m_{Fe_3O_4(lt)}} = \dfrac{20,2 . 100\%}{23,2} \approx 87,07\%$