Hỗn hợp X chứa Mg, Fe, Cu, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CuO trong đó oxy chiếm 3,5% về khối lượng. Đun nóng m gam X với 0,448 lit khí CO một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối hơi so với hidro bằng 16. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 1,3 mol HNO3 thu được dung dịch T chứa 84,72g muối và 2,688 lit hỗn hợp khí G chứa NO và H2 có tỉ khối hơi đối với hidro là 89/6. Biết thể tích các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của m là:

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Bài toán hỗn hợp kim loại, oxit tan hết trong HNO3− Qui hỗn hợp về dạng: KL, O ⇒ Công thức giải nhanh: n e = n e KL = n NO2+ 3n NO+ 8n N2O+ 10n N2+ 8n NH4NO3+ 2n O n HNO3 = 2n NO2+ 4n NO+ 10n N2O+ 12n N2+ 10n NH4NO3+ 2n O− Xét: X+ CO → Z(CO, CO2 ). Vì không khẳng định là phản ứng hoàn toàn ⇒ Coi Y gồm hỗn hợp kim loại Mg, Fe, Cu và các oxit ⇒ Qui hỗn hợp Y thành Mg, Fe, Cu, O− Xét phản ứng: CO+ [O] → CO2

Bảo toàn C: n CO bđ = n CO sau+ n CO2 = 0,448: 22,4 = 0,02 mol ⇒ m Z = m CO sau+ m CO2 = 28n CO sau+ 44n CO2 = n Z.M Z = 0,02.32 = 0,64g ⇒ n CO sau = 0,015; n CO2 = 0,005 = n O pứ− Xét khí G có: n G = 2,688: 22,4 = 0,12 mol = n NO+ n N2 m G = n G.M G = 0,12. 89/6.2 = 3,56g = m NO+ m N2 = 30n NO+ 28n N2 ⇒ n NO = 0,1; n N2 = 0,02 mol− Khi Y (KL, O)+ HNO3: Công thức giải nhanh: n HNO3 = 4n NO+ 12n N2+ 2n O+ 10n NH4NO3 ⇒ n NH4NO3 = 0,066 – 0,2n O

Bảo toàn H: n HNO3 = 4n NH4NO3+ 2n H2O ⇒ n H2O = 0,5. [1,3 – (0,066 – 0,2n O )] = 0,518+ 0,4n O−

Bảo toàn khối lượng: m Y = m muối T+ m G+ m H2O – m HNO3 ⇒ m Y = 84,72+ 3,56+ 18.(0,518+ 0,4n O ) – 1,3.63 = 15,704+ 6,4n O−

Bảo toàn khối lượng: m X = m Y+ m O (pứ CO) ⇒ m = 15,704+ 6,4n O+ 16.0,005 (1) Mặt khác: %m O(X) = 3,5%

Ta có: n O(X) = n O pứ CO+ n O(Y) = 0,005+ n O ⇒ 16.(0,005+ n O ) = 3,5%.m (2)

Từ (1,2) ⇒ n O = 0,03 mol; m = 16g

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 16,0.