Đáp án đúng: D
Giải chi tiết:725 ml = 0,725 (lít)
nH2SO4 = VH2SO4. CM = 0,725× 2 = 1,45 (mol)
Do Y chỉ chứa muối sunfat => NO3 chuyển hết sang khí NO (khí hóa nâu trong không khí)
Mặt khác: MZ = 4,5.MHe = 4,5.4 = 18 (g/mol)
→ Khí còn lại trong Z phải có PTK nhỏ hơn 18 → khí này phải là H2
nZ = 7,84 : 22,4 = 0,35 (mol)
có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}\sum {{n_{hh}} = \,} {n_{NO}} + {n_H}_2 = 0,35\\\sum {{m_{hh}} = 30{n_{NO}} + 2{n_H}_2 = 18 \times 0,35\,} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,2 = {n_{NO}}\\y = 0,15 = {n_{H2}}\end{array} \right.\)
Bảo toàn khối lượng: mX + mH2SO4 = mmuối + mZ + mH2O
→ 77,1 + 1,45× 98 = 193,1 + 18×0,35 + mH2O
→ mH2O = 19,8 (g) → nH2O = 19,8 : 18 = 1,1 (mol)
Bảo toàn H → 2nH2SO4 = 4nNH4+ + 2nH2O + 2nH2
→ nNH4+ = (2.1,45 - 2.1,1 – 2.0,15)/4 = 0,1 (mol)
Bảo toàn N → nFe(NO3)2 = (nNH4+ + nNO)/2 = (0,1+0,2)/2 = 0,15 (mol)
Các bán phản ứng H+ tham gia vào quá trình phản ứng
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
2H+ + 2e → H2
H+ + O2- → H2O
→ nH+ = 4nNO + 10nNH4+ + 2nH2 + 2nO trong oxit ( nH+ bđ = 2nH2SO4)
→ nO trong oxit = 2.1,45 – 4.0,2 – 10.0,1 – 2.0,15 = 0,4 (mol)
→ nZnO = nO trong oxit = 0,4 (mol)
Đặt a, b là số mol Mg và Al
→ mX = mMg + mAl + mZnO + mFe(NO3)2
→ mX = 24a + 27b + 0,4.81 + 0,15.180 = 77,1
→ 24a + 27b = 17,7 (I)
Bảo toàn e có: 2nMg + 3nAl = 3nNO + 2nH2 + 8nNH4+
→ 2a + 3b = 3.0,2 + 2.0,15 + 8.0,1
→ 2a + 3b = 1,7 (II)
giải hệ phương trình (I) và (II) ta được: a = 0,4 và b = 0,3
→ nMg = 0,4 (mol) → mMg = 0,4.24 = 9,6 (g)
%Mg = (mMg : mX).100% = (9,6 : 77,1).100% = 12,45% gần nhất với 12,5%
Đáp án D
