Cho 7,36 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch chứa AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Y và dung dịch Z. Hòa tan hết Y bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư thu được 5,04 lít khí SO₂ đktc (là sản phẩm khử duy nhất). Cho dung dịch NaOH dư vào Z được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi được 7,2 gam hỗn hợp rắn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X là:

Đáp án C

- Giả sử Mg, Fe đều phản ứng hết với muối kim loại => Z chứa toàn bộ số mol Mg²⁺ ; Fe^x+

=> T chứa Mg(OH)₂ và Fe(OH)_x => Chất rắn cuối cùng là MgO và Fe₂O₃ chắc chắn phải có khối lượng lớn hơn lượng kim loại ban đầu trong X => Không thỏa mãn đề bài (7,2 < 7,36)

=> Các muối nitrat phản ứng hết, kim loại dư và đó là Fe (vì Mg phản ứng trước)

=> kết tủa Y gồm Cu, Ag, Fe.

- Gọi n_Mg = a ; n_Fe(pứ) = b ; n_{Fe dư} = c => m_X = 24a + 56b + 56c = 7,36 ⁽¹⁾

- Bảo toàn e cho phản ứng trao đổi muối: 2n_Mg + 2n_{Fe pứ} = n_Ag + 2n_Cu = 2a + 2b

- Khi Y + H₂SO₄ đặc nóng (Fe → Fe³⁺)

Bảo toàn electron: 2n_Cu + n_Ag + 3n_{Fe dư} = 2n_SO2 = 2.5,04/22,4 = 0,45 mol

=> 2a + 2b + 3c = 0,45 ⁽²⁾

- Như đã phân tích ở trên. chất rắn cuối cùng gồm MgO và Fe₂O₃.

Bảo toàn nguyên tố: n_Mg = n_MgO = a ; n_Fe2O3 = ½ n_{Fe pứ} = 0,5b

=> m_rắn = m_MgO + m_Fe2O3 = 40a + 160.0,5b = 40a + 80b = 7,2 ⁽³⁾

Từ (1,2,3) => a = 0,12 ; b = 0,03 ; c = 0,05 mol

=> m_Fe(X) = 56.(0,03 + 0,05) = 4,48g

=> %m_Fe(X) = 4,48: 7,36 = 60,87%