Để hòa tan hết 38,36 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe₃O₄, Fe(NO₃)₂ cần dùng 0,87 mol H₂SO₄ loãng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 111,46 gam muối sunfat trung hòa và 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm hai khí không màu ( có một khí không màu hóa nâu ngoài không khí). Tỉ khối hơi của Z so với H₂ là 3,8. Phần trăm khối lượng Mg trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?

n_Z = 5,6 : 22,4 = 0,25 (mol); M_Z = 3,8.2 = 7,6 (g/mol)

=> m_Z = 0,25. 7,6 = 1,9 (g)

Gọi x và y là số mol của NO và H₂

BTKL: m_X + m_H2SO4 = m_Y + m_Z + m_H2O

=> m_H2O =  38,36 + 0,87.98 – 111,46 – 1,9 = 10,26 (g)

 => n_H2O = 0,57 (mol)

BTNT H => n_NH4+ = (2n_H2SO4 – 2n_H2 – 2n_H2O )/4  = (2.0,87 – 2.0,2 – 2. 0,57)/4 = 0,05 (mol)

BTNT N: n_Fe(NO3)2 = ( n_NO + n_NH4+)/2 = ( 0,05+ 0,05)/2 = 0,05 (mol)

BTNT O: 4n_Fe3O4 + 6n_Fe(NO3)2 = n_NO + n_H2O  => n_Fe3O4 = ( 0,05 + 0,57 – 6. 0,05)/4 = 0,08 (mol)

BTKL:  m_Mg = m_X – m_Fe3O4 – m_Fe(NO3)2 = 38,36 – 0,08.232 – 0,05. 180 = 10,8 (g)

%Mg = (10,8 : 38,36).100% = 28,15%