Đáp án đúng: D
Phương pháp giải:
- Tóm tắt sơ đồ các quá trình.
- Vận dụng linh hoạt các phương pháp giải nhanh: định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố.Giải chi tiết:Quá trình 1:
\(m\left( g \right)\left\{ \begin{array}{l}Mg,F{\rm{e}},Cu\\C{O_3}\\N{O_3}\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}\\KN{O_3}\left( {0,09} \right)\end{array} \right. \to 126,65\left( g \right)Y\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }},F{{\rm{e}}^{n + }},C{u^{2 + }}\\N{H_4}^ + \\{K^ + }\left( {0,09} \right)\\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right. + 12,16\left( g \right)Z \uparrow + {H_2}O\)
Lưu ý: Do tạo H2 nên dung dịch Y không còn NO3-.
Quá trình 2:
\(126,65\left( g \right)Y\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }},F{{\rm{e}}^{n + }},C{u^{2 + }}\\N{H_4}^ + \\{K^ + }\left( {0,09} \right)\\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right. + K{\rm{O}}H\left( {1,73} \right) \to 63,44\left( g \right) \downarrow \left\{ \begin{array}{l}Mg,F{\rm{e}},Cu\\OH\end{array} \right. + {K_2}S{O_4} + {H_2}O\)
Bảo toàn K (quá trình 2) ⟹ nK2SO4 = (nK+(Y) + nKOH)/2 = 0,91 mol = nH2SO4 = nSO42-(Y)
Đặt mMg,Fe,Cu = a gam và nNH4+ = b mol.
+) mmuối Y = mKL + mNH4+ + mK+ + mSO42-
⟹ a + 18b + 0,09.39 + 0,91.96 = 126,65 ⟹ a + 18b = 35,78 (1)
+) mkết tủa = mKL + mOH
⟹ a + 17.(1,73 - b) = 63,44 (2)
Từ (1), (2) ⟹ mMg,Fe,Cu = a = 34,88 gam và nNH4+ = b = 0,05 mol.
Bảo toàn H (quá trình 1): nH2O = (nH+ - 4nNH4+ - 2nH2)/2 = 0,77 mol.
BTKL (quá trình 1): mX = mY + mZ + mH2O - mH2SO4 - mKNO3 = 54,4 gam.
