Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng phản ứng giữa CO và Fe3O4. Phản ứng này có thể được biểu diễn như sau:
\[ \text{Fe}_3\text{O}_4 + 4 \text{CO} \rightarrow 3 \text{Fe} + 4 \text{CO}_2 \]
### a/ Tính khối lượng Fe3O4 phản ứng
Trước tiên, chúng ta cần tính số mol của CO.
**Số mol của CO:**
Từ điều kiện tiêu chuẩn, 1 mol khí chiếm 22,4 lít.
\[
\text{Số mol CO} = \frac{20,3278 \, \text{lít}}{22,4 \, \text{lít/mol}} \approx 0,907 \, \text{mol}
\]
Theo phương trình phản ứng, 4 mol CO phản ứng với 1 mol Fe3O4.
**Số mol của Fe3O4:**
\[
\text{Số mol Fe}_3\text{O}_4 = \frac{0,907 \, \text{mol CO}}{4} \approx 0,227 \, \text{mol}
\]
**Khối lượng của Fe3O4:**
Khối lượng mol của Fe3O4 được tính như sau:
- Khối lượng mol của Fe3O4 = 3(Fe) + 4(O) = 3(55,85) + 4(16) = 167,55 g/mol.
Tính khối lượng Fe3O4:
\[
\text{Khối lượng Fe}_3\text{O}_4 = 0,227 \, \text{mol} \times 167,55 \, \text{g/mol} \approx 38,03 \, \text{g}
\]
### b/ Tính thể tích khí sinh ra
Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe3O4 sẽ tạo ra 4 mol CO2.
**Số mol CO2 sinh ra:**
\[
\text{Số mol CO}_2 = 3 \times \text{Số mol Fe}_3\text{O}_4 = 3 \times 0,227 \, \text{mol} \approx 0,681 \, \text{mol}
\]
**Thể tích của CO2 sinh ra:**
\[
\text{Thể tích CO}_2 = 0,681 \, \text{mol} \times 22,4 \, \text{lít/mol} \approx 15,24 \, \text{lít}
\]
### Kết luận:
a/ Khối lượng Fe3O4 phản ứng là khoảng 38,03 g.
b/ Thể tích khí CO2 sinh ra là khoảng 15,24 lít.