Đáp án đúng: B
Phương pháp giải:
Từ dY/H2 ⟹ MY ⟹ Khí trong Y là H2 và NO.Dựa vào tỉ khối và tổng số mol tính được số mol mỗi khí.Do tạo khí H2 nên tạo Fe2+ (vì có H2 chứng tỏ H+ đã phản ứng với KL, mà Fe3+ có tính oxi hóa mạnh hơn H+ nên phải hết Fe3+ mới đến lượt H+).Sơ đồ: \(X\left\{ \begin{array}{l}Zn\\Al\\FeO\\Cu{(N{O_3})_2}\end{array} \right. + {H_2}S{O_4} \to \left\{ \begin{array}{l}Y\left\{ \begin{array}{l}{H_2}\\NO\end{array} \right.\\Z\left\{ \begin{array}{l}Z{n^{2 + }},A{l^{3 + }},F{{\rm{e}}^{2 + }},C{u^{2 + }}\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right.\\{H_2}O\end{array} \right.\)BTKL: mH2O = mX + mH2SO4 - mmuối - mkhí Y ⟹ nH2O.BTNT H: nNH4+ = (2nH2SO4 - 2nH2 - 2nH2O)/4.BTNT N: nNO3- = nNH4+ + nNO ⟹ nCu(NO3)2 = ½.nNO3-.Công thức nhanh: nH+ = 4nNO + 10nNH4+ + 2nO + 2nH2 ⟹ nO ⟹ nFeO.Đặt nZn = x và nAl = y (mol)+) Khối lượng hỗn hợp X ⟹ phương trình (1)+) Bảo toàn điện tích dd Z ⟹ phương trình (2)Từ (1), (2) ⟹ giá trị của x, y ⟹ %mZn.Giải chi tiết:Từ dY/H2 = 5,421 ⟹ MY = 10,842 ⟹ Khí trong Y là H2 và NO.Giải hệ tìm số mol mỗi khí: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{khi}} = {n_{{H_2}}} + {n_{NO}} = 0,19\\{m_{khi}} = 2{n_{{H_2}}} + 30{n_{NO}} = 0,19.10,842\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_{{H_2}}} = 0,13\\{n_{NO}} = 0,06\end{array} \right.\)Do tạo khí H2 nên tạo Fe2+ (vì có H2 chứng tỏ H+ đã phản ứng với KL, mà Fe3+ có tính oxi hóa mạnh hơn H+ nên phải hết Fe3+ mới đến lượt H+).Sơ đồ: \(21,5\left( g \right)X\left\{ \begin{array}{l}Zn\\Al\\FeO\\Cu{(N{O_3})_2}\end{array} \right. + {H_2}S{O_4}:0,{43^{mol}} \to \left\{ \begin{array}{l}Y\left\{ \begin{array}{l}{H_2}:0,13\\NO:0,06\end{array} \right.\\56,9\left( g \right)Z\left\{ \begin{array}{l}Z{n^{2 + }},A{l^{3 + }},F{{\rm{e}}^{2 + }},C{u^{2 + }}\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right.\\{H_2}O\end{array} \right.\)BTKL: mH2O = mX + mH2SO4 - mmuối - mkhí Y = 4,68 gam ⟹ nH2O = 0,26 mol.BTNT H: nNH4+ = (2nH2SO4 - 2nH2 - 2nH2O)/4 = 0,02 mol.BTNT N: nNO3- = nNH4+ + nNO = 0,02 + 0,06 = 0,08 mol ⟹ nCu(NO3)2 = ½.nNO3- = 0,04 mol.Công thức nhanh: nH+ = 4nNO + 10nNH4+ + 2nO + 2nH2 ⟹ nO = 0,08 mol ⟹ nFeO = 0,08 mol.Đặt nZn = x và nAl = y (mol)+) mhh X = 65x + 27y + 0,08.72 + 0,04.188 = 21,5+) Dung dịch Z: Zn2+ (x); Al3+ (y); Fe2+ (0,08); Cu2+ (0,04); NH4+ (0,02) và SO42- (0,43)BTĐT: 2x + 3y + 2.0,08 + 2.0,04 + 0,02 = 2.0,43 (2)Từ (1), (2) ⟹ x = 0,06; y = 0,16.Vậy %mZn = \(\dfrac{{0,06.65}}{{21,5}}.100\% \) = 18,14%.
