Hòa tan hoàn toàn 5,6 gam hỗn hợp Cu, Mg, Fe vào 100 gam dung dịch gồm KNO₃ 6,06% và H₂SO₄ 16,17%, thu được dung dịch X chỉ chứa muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp khí Y (trong đó H₂ chiếm 2,7778% khối lượng). Cho một lượng dun dịch KOH (dư) vào X, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được 8 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của FeSO₄ trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

nKNO₃ = 0,06 mol và nH₂SO₄ = 0,165 mol

X chứa Cu²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Fe²⁺ (Gọi chung là R^x+), K⁺ (0,06 mol) và SO₄^2- (0,165 mol)

Bảo toàn điện tích Þ \[{n_{{R^{x + }}}}\] = 0,27 mol

Bảo toàn N Þ n_{N (Y)} = 0,06

Quy đổi Y thành N (0,06 mol), O (a mol) và H₂ (b mol)

Þ 2b = (16a + 2b + 0,06.14).2,7778 /100 (1)

Bảo toàn electron: 2a + 0,27 = 0,06.5 + 2b

Þ a = 0,035 và b = 0,02 Þ m_Y = 1,44 gam

Để oxi hóa 5,6 gam kim loại lên số oxi hóa tối đa cần n_O = (8 – 5,6)/16 = 0,15 mol

Oxit cao nhất gồm R^y+ và O^2- (0,15 mol). Bảo toàn điện tích Þ nR^y+ = 0,3 mol

Sự chêch lệch điện tích của R^x+ và R^y+ chính là \[{n_{F{e^{2 + }}}}\]= 0,3 – 0,27 = 0,03 mol

m_X = 5,6+ 100 – 2,88 = 208,32 Þ C%FeSO₄ = 0,06.152/208,32 = 4,378%.