Cho hỗn hợp X gồm FexOy, Fe, MgO, Mg. Cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu được 6,72 lít hỗn hợp khí N2O và NO (đktc) có tỉ khối hơi so với H2 là 15,933 và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 129,4 gam muối khan. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, thu được 15,68 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 104,0 gam muối khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án D

Quy đổi hỗn hợp X gồm Fe (a mol), Mg (b mol) và O (c mol).

Cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với dung dịch HNO₃ dư: nhh khi=0,3 mol

Ta có: dhh khi/H2=15,933→Mhh khi=31,866→mhh khi=0,3.31,866=9,5598 gam

Gọi số mol của N2O và NO trong hỗn hợp khí lần lượt là x và y mol.

Ta có hệ phương trình: x+y=0,344x+30y=9,5598→x=0,04y=0,26

Ta có quá trình (1):

XFeMgO→+HNO3Dd Y (129,4 gam)N2O (0,04 mol)NO (0,26 mol)

Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư: nSO2=0,7 mol

Ta có quá trình (2):

XFeMgO→+HNO3Dd Z (104 gam)SO2 (0,7 mol)

Xét hai quá trình (1) và (2) thấy: me nhan (1)=ne nhan (2)⇔ne nhan (1)=2nSO2=1,4 mol

Xét quá trình (1): 8nN2O+3nNO=1,1 mol<1,4 mol

→ Sản phẩm khử trong quá trình (1) có NH4+: nNH4NO3=1,4−1,18=0,0375 mol

Bảo toàn electron cho quá trình (1): 3a+2b−2c=1,4 (*)

Xét quá trình (1): mmuoi nitrat=mFe(NO3)3+mMg(NO3)2+mNH4NO3=129,4 gam

→ 242a+148b=126,4 (**)

Xét quá trình (2): mmuoi sunfat=mFe2(SO4)3+mMgSO4=104 gam

→ 400.0,5a+120b=140 (***)

Từ (*), (**) và (***) suy ra: a=0,4;b=0,2;c=0,1

→ m=0,4.56+0,2.24+0,1.16=28,8 gam.