Cho m gam hỗn hợp X gồm MgO, CuO, MgS và Cu₂S (oxi chiếm 30% khối lượng) tan hết trong dung dịch H₂SO₄ và NaNO₃, thu được dung dịch Y chỉ chứa 4m gam muối trung hòa và 2,016 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO₂, SO₂ (không còn sản phẩm khử khác). Cho Y tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(NO₃)₂, được dung dịch T và 27,96 gam kết tủa. Cô cạn T được chất rắn M. Nung M đến khối lượng không đổi, thu được 8,064 lít (đktc) hỗn hợp khí Q (có tỉ khối so với He bằng 9,75). Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây?

Chọn đáp án B

Quy X về Mg, Cu, O và S. Do không còn sản phẩm khử nào khác ⇒ Y không chứa NH₄⁺. 

Dễ thấy T chỉ chứa các muối nitrat ⇒ Q gồm NO₂ và O₂. Giải hệ có: n_NO2 = n_O2 = 0,18 mol. Lại có:

► 2Mg(NO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2MgO + 4NO₂ + O₂ || 2Cu(NO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$2CuO + 4NO₂ + O₂ || 2NaNO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$2NaNO₂ + O₂.

⇒ n_O2/NaNO3 = ∑n_O2 - n_NO2 ÷ 4 = 0,135 mol ⇒ n_NaNO3 = 0,27 mol. Bảo toàn nguyên tố Nitơ:

⇒ ∑n_N/T = 0,18 + 0,27 = 0,45 mol. Lại có: n_Ba(NO3)2 = n_BaSO4 = 0,12 mol. Bảo toàn nguyên tố Nitơ:

● n_NO3^–_/Y = 0,45 - 0,12 × 2 = 0,21 mol || n_Na⁺ = n_{NaNO3 ban đầu} = 0,27 mol; n_SO4^2– = n_BaSO4 = 0,12 mol.

Bảo toàn nguyên tố Nitơ: n_NO2/Z = 0,27 - 0,21 = 0,06 mol ⇒ n_SO2 = 0,09 - 0,06 = 0,03 mol.

► Dễ thấy ∑n_e(Mg, Cu) = 2∑n(Mg, Cu) = ∑n_{điện tích}(Mg, Cu)/Y = 0,12 × 2 + 0,21 - 0,27 = 0,18 mol.

m_O/X = 0,3m ⇒ n_O/X = 0,01875m (mol) ||⇒ Bảo toàn electron: ∑n_e(Mg, Cu) + 6n_S = 2n_O + n_NO2 + 2n_SO2

⇒ n_S/X = (0,00625m - 0,01) mol ⇒ ∑m(Mg, Cu) = m - 0,3m - 32 × (0,00625m - 0,01) = (0,5m + 0,32) (g).

||⇒ m_muối/Y = 4m (g) = 0,5m + 0,32 + 0,27 × 23 + 0,21 × 62 + 0,12 × 96 ⇒ m = 8,88(g) ⇒ chọn B.