Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu, Mg, Fe vào 200 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 KOH (dư) vào X, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được 16 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của FeSO₄ trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Chọn A

nKNO3=0,12 vànH2SO4=0,33

X chứa Cu2+, Mg2+, Fe3+, Fe2+

(Gọi chung là Rx+), K+ (0,12) và SO  (0,33)

Bảo toàn điện tích —> Điện tích của Rx+ = 0,54 mol

Bảo toàn N —> nNY  = 0,12

Quy đổi Y thành N (0,12), O (a) và H2 (b)

—> 2b = (16a + 2b + 0,12.14).2,7778%

Bảo toàn electron: 2a + 0,54 = 0,12.5 + 2b

—> a = 0,07 và b = 0,04

—> mY = 2,88

Để oxi hóa 11,2 gam kim loại lên số oxi hóa tối đa cần

nO  = (16 – 11,2)/16 = 0,3

Oxit cao nhất gồm Ry+ và O2- (0,3).

Bảo toàn điện tích —> Điện tích của Ry+ = 0,6 mol

Sự chêch lệch điện tích của Rx+ và Ry+ chính lànFe2+  = 0,6 – 0,54 = 0,06

mX = 11,2 + 200 – 2,88 = 208,32

—> C%FeSO4 = 0,06.152/208,32 = 4,378%