Để m gam bột sắt ngoài không khí sau một thời gian thu được 6 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X bằng dung dịch HNO3 thu được 1,2395 lít khí NO duy nhất (đkc). Giá trị của m là

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng các kiến thức về phản ứng oxi-hoá khử và tính chất của khí NO. Phương trình phản ứng oxi-hoá khử giữa bột sắt và không khí là: Fe + O2 → Fe2O3 Theo đó, nếu m gam bột sắt tác dụng hoàn toàn với oxi trong không khí, ta thu được một lượng chất rắn Fe2O3 có khối lượng là: m(Fe2O3) = 2/3 × m(Fe) Vì 6 gam hỗn hợp chất rắn X được thu được từ m gam bột sắt, nên khối lượng của Fe2O3 cũng bằng 6 gam. Từ đó, ta có: m(Fe) = 9 gam Tiếp theo, ta cần tính số mol của khí NO thu được khi hòa tan hoàn toàn chất rắn X bằng dung dịch HNO3. Phương trình phản ứng giữa X và HNO3 là: Fe2O3 + 8HNO3 → 3Fe(NO3)2 + 4H2O + 2NO Theo đó, 1 mol Fe2O3 tác dụng với 8 mol HNO3 sẽ cho ra 2 mol NO. Vì vậy, số mol NO thu được từ 6 gam chất rắn X là: n(NO) = 2/3 × n(Fe2O3) = 2/3 × m(Fe2O3) / M(Fe2O3) Trong đó, M(Fe2O3) là khối lượng mol của Fe2O3. Ta có: M(Fe2O3) = M(Fe) + 3 × M(O) = 56 + 3 × 16 = 88 (g/mol) Vậy: n(NO) = 2/3 × 6 / 88 = 0,045 mol Cuối cùng, ta áp dụng định luật Avogadro để tính thể tích khí NO ở đktc: V(NO) = n(NO) × Vm Trong đó, Vm là thể tích mol của khí ở đktc, bằng 22,4 lít/mol. Vậy: V(NO) = 0,045 × 22,4 = 1,008 lít Do đó, giá trị của m là: m = m(Fe) = 9 gam Đáp án: m = 9 gam.