Hỗn hợp X gồm Fe x O y, Fe, MgO và Mg. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu được 6,72 lít hỗn hợp khí N2 O và NO (đktc) có tỉ khối so với H2 là 239/15 và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 129,40g muối khan. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 15,68 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 104,00 gam muối khan. 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.

Dựa vào số mol khí và tỉ khối so với H2 ⇒ tính được sô mol các khí trong hỗn hợp Qui hỗn hợp X về dạng: Fe; Mg; O− Xét cả 2 thí nghiệm:

Bảo toàn electron: 8n N2O+ 3n NO+ 8n NH4NO3 = 2n SO2 = n e tđ = 2n Mg+ 3n Fe – 2n O (chưa loại trừ có NH4 NO3 trong dung dịch) ⇒ ⇒ m muối nitrat KL

Từ Y → Z tương ứng với 2NO3− → SO4 2- ⇒ n NO3 = 2n SO4 Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng: m muối NO3− m muối SO4 = m NO3 – m SO4 ⇒ số mol SO4 ⇒ số mol O trong X ⇒ m = m muối SO4 – m SO4+ m O(X) = m KL(X)+ m O(X) Đặt n N2O = x; n NO = y ⇒ n khí = x+ y = 0,3 mol m khí = 44x+ 30y = n khí.M H2.d Khí/H2 = 0,3.2.239/15 = 9,56g ⇒ x = 0,04; y = 0,26 mol Qui hỗn hợp X về dạng: Fe; Mg; O− Xét cả 2 thí nghiệm:

Bảo toàn electron: 8n N2O+ 3n NO+ 8n NH4NO3 = 2n SO2 = n e tđ = 2n Mg+ 3n Fe – 2n O (chưa loại trừ có NH4 NO3 trong dung dịch) n SO2 = 15,68: 22,4 = 0,7 mol ⇒ n NH4NO3 = 0,0375 mol ⇒ m muối nitrat KL = 129,4 – 0,0375.80 = 126,4g

Từ Y → Z tương ứng với 2NO3− → SO4 2- ⇒ n NO3 = 2n SO4 Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng: m muối NO3− m muối SO4 = m NO3 – m SO4 ⇒ 126,4 – 104 = (62.2 – 96).n SO4 ⇒ n SO4 = 0,08 mol Lại có: n SO4 = n SO2+ n O(X) ⇒ n O(X) = 0,1 mol ⇒ m = m muối SO4 – m SO4+ m O(X) = 104 – 0,8.96+ 0,1.16 = 28,8g

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 28,80.