Đáp án đúng: D
Phương pháp giải:
BTKL → mH2O = mX + mHNO3 - mmuối - mNO → nH2O
So sánh thấy nHNO3 > 2nH2O → có NH4+
BTNT H → nNH4+
BTNT N → nNO3- muối
mKL = mmuối - mNH4+ - mNO3- → mO → nO → nM
Giả sử X gồm: 2x mol Cu; y mol Fe; ? mol O; ? mol M (hóa trị n)
mKL = 64.2x + 56y + 0,2M (1)
Ta có nNO3 muối = nNH4+ + 2nCu + 3nFe + n.nM (mol)(2)
Mà nO = x + y = 0,4 (3)
Từ (1)(2)(3) có hệ thức liên hệ M và n → tìm M theo n
Giải chi tiết:BTKL → mH2O = mX + mHNO3 - mmuối - mNO = 48 + 2,1.63 - 157,2 - 0,2.30 = 17,1 gam
→ nH2O = 0,95 mol
BTNT H: nHNO3 = 4nNH4+ + 2nH2O → nNH4+ = \(\frac{{2,1 - 2.0,95}}{4}\) = 0,05 mol
BTNT N: nNO3- muối = nHNO3 - nNH4+ - nNO = 2,1 - 0,05 - 0,2 = 1,85 mol
mKL = mmuối - mNH4+ - mNO3- = 157,2 - 0,05.18 - 1,85.62 = 41,6 gam
→ mO = 48 - 41,6 = 6,4 gam → nO = 0,4 mol → nM = 0,2 mol
Giả sử X gồm: 2x mol Cu; y mol Fe; 0,4 mol O; 0,2 mol M (hóa trị n)
mKL = 64.2x + 56y + 0,2M = 41,6 (1)
Ta có nNO3 muối = nNH4+ + 2nCu + 3nFe + n.nM = 2.2x + 3y + 0,2n + 0,05 = 1,85 → 4x + 3y + 0,2n = 1,8 (mol)(2)
Mà nO = x + y = 0,4 (3)
(1) và (3) → 56.0,4 + 72x + 0,2M = 41,6 → 0,2M + 72x = 19,2
(2) và (3) → 3.0,4 + x + 0,2n = 1,8 → 0,2n + x = 0,6
Do đó: x = \(\frac{{19,2 - 0,2M}}{{68}} = \frac{{0,6 - 0,2n}}{1}\)→ 19,2 - 0,2M = 72.(0,6 - 0,2n) → 0,2M = -24 + 14,4n
→ M = 72n - 120
Vì n là hóa trị kim loại nên n = 1,2,3. Thỏa mãn n = 2 thì M = 24 (Mg)
\(\% {m_{Mg}} = \frac{{0,2.24}}{{48}}.100\% = 10\% \)
Đáp án D
