a) Viết phương trình hóa học cho quá trình đốt cháy hoàn toàn Fe trong không khí:

2Fe + 3O2 -> 2FeO3

b) Để tính khối lượng sản phẩm thu được, ta cần biết số mol của Fe đã phản ứng và sử dụng nó để tính số mol của sản phẩm FeO.

Trước hết, ta cần tính số mol của Fe:

n(Fe) = m(Fe) / MM(Fe) = 16.8g / 55.845 g/mol = 0.3001 mol

Theo phương trình phản ứng trên, mỗi 2 mol Fe sẽ tạo ra 2 mol FeO3. Vì vậy, số mol sản phẩm FeO3 sẽ bằng n(Fe)/2:

n(FeO3) = n(Fe) / 2 = 0.3001 mol / 2 = 0.15005 mol

Để tính khối lượng sản phẩm FeO3, ta sử dụng số mol này và khối lượng mol của FeO3:

m(FeO3) = n(FeO3) x MM(FeO3) = 0.15005 mol x (55.845 g/mol + 3x16.00 g/mol) = 45.02 g

Vậy khối lượng sản phẩm thu được là 45.02 g FeO3.

c) Để tính thể tích khí oxi và không khí cần dùng, ta sử dụng định luật Avogadro và giả sử áp suất và nhiệt độ không thay đổi trong quá trình phản ứng. Với tỷ lệ oxi trong không khí là 20%, thể tích không khí sẽ gấp 5 lần thể tích oxi cần dùng.

Theo phương trình phản ứng, mỗi 3 mol O2 sẽ phản ứng với 2 mol Fe. Vì vậy, số mol O2 cần dùng sẽ bằng 3/2 lần số mol Fe:

n(O2) = 3/2 x n(Fe) = 3/2 x 0.3001 mol = 0.4502 mol

Theo định luật Avogadro, số mol khí sẽ tương đương với thể tích của nó ở đktc (điều kiện tiêu chuẩn: 0°C, 1 atm). Vậy thể tích oxi và không khí cần dùng sẽ là:

V(O2) = n(O2) x V/mol = 0.4502 mol x 22.4 L/mol = 10.08 L

V(không khí) = 5 x V(O2) = 50.4 L

Vậy để đốt cháy hoàn toàn 16.8g Fe cần dùng 10.08 L O2 và 50.4 L không khí (gồm 10.08 L O2 và 40.32 L N2