Cho 33,4 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Mg, MgO, Fe(NO3)2 và FeCO3 vào dung dịch chứa 1,29 mol HCl và 0,166 HNO3, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa c...

Sơ đồ phản ứng:$\underset{33,4\left(g\right)hônhoprănX}{\underbrace{\stackrel{amol}{\overbrace{Mg}},\stackrel{bmol}{\overbrace{MgO}},\stackrel{cmol}{\overbrace{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}},FeC{O}_3}}+\stackrel{1,29mol}{\overbrace{HCl}},\stackrel{0,166mol}{\overbrace{HN{O}_3}}\to \underset{hônhopkhíZ}{\underbrace{\stackrel{0,063mol}{\overbrace{N_{2}O,N_2}},\stackrel{0,1mol}{\overbrace{C{O}_2}}}}+\underset{dungdichY}{\underbrace{M{g}^{2+},F{e}^{2+},F{e}^{3+},N{H}_4^{+},C{l}^{-},N{O}_3^{-}}}+H_{2}O$

Khi cho Y tác dụng với AgNO₃ dư thì hỗn hợp kết tủa chứa:

$\stackrel{BT:Cl}{\to }{n}_{AgCl}=n{}_{HCl}=1,29mol\Rightarrow n_{Ag}=n_{F{e}^{2+}}=0,06mol$.

Dung dịch Y chứa: 

$\stackrel{BT:C}{\to }{n}_{FeC{O}_3}=n_{C{O}_2}=0,1mol\stackrel{BT:Fe}{\to }{n}_{F{e}^{3+}}=n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}+n_{FeC{O}_3}-n_{F{e}^{2+}}=(c+0,04)$

$\stackrel{BT:Mg}{\to }{n}_{M{g}^{2+}}=n_{Mg}+n_{MgO}=(a+b);n_{C{l}^{-}}=n_{HCl}=1,29mol$

Khi cho 1,39 mol KOH tác dụng với Y thì dung dịch thu được chứa K⁺; Cl^- và NO3^-, có:

$\stackrel{BTDT}{\to }{n}_{N{O}_3^{-}}=n_{K^{+}}-n_{C{l}^{-}}=0,1$

và $n_{N{H}_4^{+}}=n_{KOH}-2n_{M{g}^{2+}}-2n_{F{e}^{2+}}=1,15-2a-2b-3c$

$\stackrel{BT:N}{\to }2n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}+n_{HN{O}_3}=2(n_{N_2}+n_{N_{2}O})+n_{N{O}_3^{-}}+n_{N{H}_4^{+}}\Rightarrow 2a+2b+5c=1,21(*)$Ta có:

$\left\{\begin{array}{l}24n_{Mg}+40n_{MgO}+180n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}=m_X-116n_{FeC{O}_3}\\ n_{MgO}+6n_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_2}=\sum n_{O\left(X\right)}-3n_{FeC{O}_3}\\ (*)2a+2b+5c=1,21\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}24a+40b+180c=21,8\\ b+6c=0,38\\ 2a+2b+5c=1,21\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}a=0,4\\ b=0,08\\ c=0,05\end{array}\right.$

$\Rightarrow n_{N{H}_4^{+}}=1,15-2a-2b-3c=0,04mol\stackrel{BT:H}{\to }{n}_{H2O}=\frac{n_{HCl}+n_{HN{O}_3}-4n_{N{H}_4^{+}}}{2}=0,648mol$

$\stackrel{BT:O}{\to }{n}_{N_{2}O}=\sum n_{O\left(X\right)}+3n_{HN{O}_3}-3n_{N{O}_3^{-}}-2n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=0,03mol\Rightarrow n_{N_2}=0,033mol$