Cho 38,55 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO và Fe(NO3)2 tan hoàn toàn...

Phương pháp:

- Biện luận các chất trong hỗn hợp khí Z
Công thức tính nhanh trong bài toán hỗn hợp chất + HNO3​:
nH+​ = 2nNO2​ + 4nNO​+10nN2O​ + 12nN2​ + 10nNH4 ​+ 2nO​ + 2nH2​
- Bảo toàn nguyên tố, Bảo toàn khối lượng, bảo toàn e.
Hướng dẫn giải:

- Xét khí Z: nz = 3,92: 22,4 = 0,175 mol
MZ ​= 9.2 = 18g. Vì có 1 khí hóa nâu ngoài không khí → khí đó là NO và khí còn lại là H2​
nNO​+ nH2​ = 0,175 mol và mz = 30nNO​ + 2nH2​ = 18.0,175 = 3,15g
nNO​ = 0,1; nh2 = 0,075 mol
- Bảo toàn khối lượng: mX​ + mH2SO4 ​= mmuối​ + mX​ + mH2O ​
mH2O​ = 38,55 +0,725.98 - 3,15 - 96,55 = 9,9g nH20​= 0,55 mol
Bảo toàn nguyên tố H: 2nH2SO4​ = 4nNH4​ + 2nH2​ + 2nH2O​ + 2.0,725 = 4nNH4​ + 2.0,075 +2.0,55
nNH4​ = 0,05 mol
4H+​ + NO3​-​ + 3e → 2H2​O + NO
2H+​ +2e → H2
10H+​ NO3​- ​+ 8e → 3H2​O + NH4​+​
2H+​ + O2-​ → H2​O
Bảo toàn H có: nH+​ pư = 4nNO​ + 2nH2​ + 2nO(X)​ + 10nNH4 ​
nO(X) ​= 0,2 mol = nZnO ​(Bảo toàn nguyên tố Oxi)
- Bảo toàn Nito: nNO​ + nNH4​ = 2nFe(NO3)2​= nFe(NO3)2​= 0,075 mol
- Ta có: mX​ = mAl​ + mMg​ + mZnO​ + mFe(NO3)2 ​= 24nMg​ + 27nAl​ = 8,85g
Và: n = 3nA1​+ 2nMg​ = 2nH2​ + 8nNH4​ + 3nNO​=0,85 mol
(Vì có H nên H+​ dư phản ứng với kim loại 2 chỉ có Fe2+​ trong dung dịch)
nAl​ = 0,15; nMg​ = 0,2 mol =%Mg = 12,45% gần nhất với 15%