Đáp án:
Vậy: $m_{Al}=4,05g;m_{Mg}=8,4g;m_{ZnO}=4,05;m_{Fe(NO_3)_2}=13,5g$
Giải thích các bước giải:
\[30g\left\{ \begin{array}{l}
Mg(x{\rm{ }}mol)\\
Al(y{\rm{ }}mol)\\
ZnO(z{\rm{ }}mol)\\
Fe{(N{O_3})_2}(t{\rm{ }}mol)
\end{array} \right. + 0,725\,{\rm{ }}mol{\rm{ }}{H_2}S{O_4} \to 90,4g + 3,92{\rm{(l)}}\left\{ \begin{array}{l}
{N_2}\\
{H_2}
\end{array} \right.(M = \frac{{33}}{7}) + {H_2}O\]
Xét hỗn hợp khí Z, ta có hệ
\[\left\{ \begin{array}{l}
{n_{{N_2}}} + {n_{{H_2}}} = \frac{{3,92}}{{22,4}} = 0,175\\
28{n_{{N_2}}} + 2{n_{{H_2}}} = 0,175.\frac{{66}}{7}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{n_{{N_2}}} = 0,05\\
{n_{{H_2}}} = 0,125
\end{array} \right.\]
Bảo toàn khối lượng, ta có:
$30+0,725.98=90,4+0,05.28+0,125.2+m_{H_2O}⇒n_{H_2O}=0,5\ mol$
Bảo toàn nguyên tố H;
$2.n_{H_2SO_4}=2.n_{H_2}+2.n_{H_2O}=4.n_{NH^+_4}⇒n_{NH^+_4}=0,05\ mol$
Bảo toàn nguyên tố N:
$2,t=2.n_{N_2}+n_{NH^+_4}⇒ t =0,075\ mol$
Bảo toàn O, ta có:
$z+6t=n_{H_2O}⇒ z =0,05\ mol$ ⇒ $27x+24y=30-0,05.81-0,075.180=12,45g(1)$
Dung dịch Y chứa
$Al_2(SO_4)_3\ (0,5x\ mol);\\MgSO_4(y\ mol);\\ZnSO_4(0,05\ mol); \\FeSO_4(0,075\ mol);\\(NH_4)_2SO_4(0,025\ mol)$
⇒$ 342.0,5x+120y = 90,4-161.0,05-152.0,075-132.0,025=67,65(2)$
Giải hệ pt (1) và (2) ⇒ x = 0,15; y = 0,35
Vậy: $m_{Al}=4,05g;m_{Mg}=8,4g;m_{ZnO}=4,05;m_{Fe(NO_3)_2}=13,5g$
