Cho hỗn hợp X gồm FexOy, Fe, MgO, Mg. Cho m gam hỗn hợp X trên

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

Quy đổi hỗn hợp X gồm Fe (a mol), Mg (b mol) và O (c mol).

Cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với dung dịch HNO₃ dư: ${\mathrm{n}}_{\text{hh khi}}=0,3\mathrm{mol}$

Ta có: ${\mathrm{d}}_{{\text{hh khi/H}}_2}=15,933$$\to {\mathrm{M}}_{\text{hh khi}}=31,866$$\to {\mathrm{m}}_{\text{hh khi}}=0,3.31,866=9,5598\mathrm{gam}$

Gọi số mol của ${\mathrm{N}}_2\mathrm{O}$ và NO trong hỗn hợp khí lần lượt là x và y mol.

Ta có hệ phương trình: $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}+\mathrm{y}=0,3\\ 44\text{x}+30\mathrm{y}=9,5598\end{array}\right.$$\to \left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}=0,04\\ \mathrm{y}=0,26\end{array}\right.$

Ta có quá trình (1):

$\mathrm{X}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{F}\text{e}\\ \mathrm{Mg}\\ \mathrm{O}\end{array}\right.\stackrel{+{\mathrm{HNO}}_3}{\to }$$〈\begin{array}{l}\text{Dd Y (129,4 gam)}\\ \left\{\begin{array}{l}{\mathrm{N}}_2\mathrm{O}\text{ (0,04 mol)}\\ \text{NO (0,26 mol)}\end{array}\right.\end{array}$

Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4$ đặc, nóng, dư: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{SO}}_2}=0,7\mathrm{mol}$

Ta có quá trình (2):

$\mathrm{X}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{F}\text{e}\\ \mathrm{Mg}\\ \mathrm{O}\end{array}\right.\stackrel{+{\mathrm{HNO}}_3}{\to }〈\begin{array}{l}\text{Dd Z (104 gam)}\\ {\text{SO}}_2\text{ (0,7 mol)}\end{array}$

Xét hai quá trình (1) và (2) thấy: ${\mathrm{m}}_{\text{e nhan (1)}}={\mathrm{n}}_{\text{e nhan (2)}}$$\iff {\mathrm{n}}_{\text{e nhan (1)}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{SO}}_2}=1,4\mathrm{mol}$

Xét quá trình (1): $8{\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2\mathrm{O}}+3{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}}=1,1\mathrm{mol}<1,4\mathrm{mol}$

→ Sản phẩm khử trong quá trình (1) có ${\mathrm{NH}}_4^{+}$: ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{NH}}_4{\mathrm{NO}}_3}=\frac{1,4-1,1}{8}=0,0375\mathrm{mol}$

Bảo toàn electron cho quá trình (1): $3\text{a}+2\mathrm{b}-2\mathrm{c}=1,4$ (*)

Xét quá trình (1): ${\mathrm{m}}_{\text{muoi nitr}\mathrm{at}}={\mathrm{m}}_{\mathrm{F}\text{e}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_3}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2}$$+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{NH}}_4{\mathrm{NO}}_3}$$=129,4\mathrm{gam}$

→ $242\text{a}+148\mathrm{b}=126,4$ (**)

Xét quá trình (2): ${\mathrm{m}}_{\text{muoi sunfat}}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{MgSO}}_4}$$=104\mathrm{gam}$

→ $400.0,5\mathrm{a}+120\mathrm{b}=140$ (***)

Từ (*), (**) và (***) suy ra: $\mathrm{a}=0,4;\mathrm{b}=0,2;\mathrm{c}=0,1$

→ $\mathrm{m}=0,4.56+0,2.24+0,1.16$$=28,8\mathrm{gam}$.