Hòa tan hết 31,36 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe, Fe₃O₄ và FeCO₃ vào dung dịch chứa H₂SO₄ và NaNO₃, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (gồm CO₂, NO, N₂, H₂) có khối lượng 5,14 gam và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu được 46,54 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc). Nếu cho Z tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư thì thu được 166,595 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe₃O₄ trong X là

nH₂SO₄ = nBaSO₄ = 0,715

Z + NaOH —> Dung dịch chứa SO₄^2- (0,715), bảo toàn điện tích —> nNa⁺ = 1,43

Bảo toàn Na —> nNaNO₃ = 1,43 – 1,285 = 0,145

nNH₄⁺ = nNH₃ = 0,025

Đặt nH₂ = a, bảo toàn H —> nH₂O = 0,665 – a

nOH^- trong ↓ = 1,285 – 0,025 = 1,26

—> m kim loại trong ↓ = 46,54 – 1,26.17 = 25,12

Bảo toàn khối lượng:

31,36 + 0,715.98 + 0,145.85 = 25,12 + 0,715.96 + 0,145.23 + 0,025.18 + 5,14 + 18(0,665 – a)

—> a = 0,05

X gồm kim loại (25,12 gam), O (b mol) và CO₂ (c mol)

—> mX = 25,12 + 16b + 44c = 31,36 (1)

nY = nNO + nN₂ + c + 0,05 = 0,2

mY = 30nNO + 28nN₂ + 44c + 2.0,05 = 5,14

—> nNO = 0,42 – 8c

và nN₂ = 7c – 0,27

Bảo toàn N —> (0,42 – 8c) + 2(7c – 0,27) + 0,025 = 0,145 (2)

(1)(2) —> b = 0,28 và c = 0,04

Bảo toàn O: 4nFe₃O₄ + 3nFeCO₃ = b + 2c

—> nFe₃O₄ = 0,06

—> %Fe₃O₄ = 44,39%

Chọn C