X là hỗn hợp rắn gồm Mg, NaNO3 và FeO (trong đó oxi chiếm 26,4% về khối lượng). Hòa tan hết m gam X trong 2107 gam dung dịch H2SO4 loãng, nồng độ 10% thu được dung dịch Y chỉ chứa muối sunfat trung hòa và 11,2 lít (đktc) hỗn hợp NO, H­ 2 có tỉ khối so với H2 là 6,6. Cô cạn dung dịch sau phản ứng được rắn khan Z và 1922,4 gam H2O. Phần trăm khối lượng FeO trong X gần nhất với giá trị nào nhất dưới đây?

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.

Ta tính được: n H2SO4 = 2,15 mol Khi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 1922,4 gam H2O gồm 1896,3 gam H2O trong dung dịch H2SO4 ban đầu

Suy ra m H2O sinh ra = 1922,4− 1896,3 = 26,1 (gam) → n H2O sinh ra = 1,45 mol− Ta có 11,2 lít (đktc) hỗn hợp NO (x mol), H­ 2 (y mol) có tỉ khối so với H2 là 6,6+ n hỗn hợp = x+ y = 11,2: 22,4 = 0,5 mol+ m hỗn hợp = m NO+ m H2 = 30x+ 2y = 6,6.2.0,5 = 6,6 (g) Giải hệ trên ta được x = 0,2 và y = 0,3− Sơ đồ phản ứng: Do phản ứng sinh ra H2 nên NO3− đã phản ứng hết ⇒ Dung dịch Y không chứa ion NO3− \ Mg; NaNO3; FeO \+ H2SO4:2,15 → \ Mg^2+; Na^+; Fe^x+; NH4^+; SO4^2− \+ \ NO:0,2; H2:0,3.+ H2O:1,45

Bảo toàn nguyên tố H: n NH4+ = (2n H2SO4− 2n H2− 2n H2O )/4 = 0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố N: n NaNO3 = n NH4++ n NO = 0,4 mol

Bảo toàn nguyên tố O: n FeO = 4n SO42-+ n NO+ n H2O− 4n H2SO4− 3n NaNO3 = 0,45 mol ⇒ n O (X) = 3n NaNO3+ n FeO = 1,65 mol ⇒ m = 100 gam Mà m Mg trong X = m hh− m NaNO3− m FeO = 33,6 gam

Vậy %m Mg = 33,6% gần nhất với giá trị 33%

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 33%.