Cho m₁ gam hỗn hợp X chứa Al, Fe(NO₃)₂ và 0,1 mol Fe₃O₄ tan hết trong dung dịch chứa 1,025 mol H₂SO₄. Sau phản ứng thu được 5,04 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa có khối lượng là 132,5 gam. Biết tỉ khối của Y so với H₂ là 31/3. Cho một lượng vừa đủ BaCl₂ vào Z sau khi các phản ứng xảy ra xong cho tiếp AgNO₃ dư vào thì thu được m₂ gam kết tủa. Biết các phản ứng hoàn toàn. Giá trị của tổng m₁ + m₂ là

M_Y = 62/3 và trong Y có chứa khí không màu hóa nâu trong không khí => Y có chứa H₂ và NO

Đặt n_NO = a và n_H2 = b (mol)

n_Y = a + b = 5,04/22,4 = 0,225 (1)

m_Y = 30a + 2b = 0,225.62/3 (2)

Giải hệ (1) và (2) được a = 0,15 và b = 0,075

Do khí thu được chứa H₂ nên ta suy ra dd Z chứa Al³⁺, Fe²⁺, NH₄⁺ (có thể có) và SO₄^2-

*Sơ đồ bài toán:

\(\left\{ \matrix{
Al:x \hfill \cr
Fe{(N{O_3})_2}:y \hfill \cr
F{e_3}{O_4}:0,1 \hfill \cr} \right. + {H_2}S{O_4}:1,025 \to {\rm{dd}}\,Z\underbrace {\left\{ \matrix{
A{l^{3 + }}:x \hfill \cr
\buildrel {BT:Fe} \over
\longrightarrow F{e^{2 + }}:y + 0,3 \hfill \cr
\buildrel {BT:N} \over
\longrightarrow N{H_4}^ + :2y - 0,15 \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:1,025 \hfill \cr} \right.}_{132,5(g)} + Y\left\{ \matrix{
NO:0,15 \hfill \cr
{H_2}:0,075 \hfill \cr} \right. + {H_2}O\)

+) m _{chất tan trong Z} = 27x + 56(y + 0,3) + 18(2y - 0,15) + 1,025.96 = 132,5 (3)

+) BTĐT cho dd Z: 3n_Al3+ + 2n_Fe2+ + n_NH4+ = 2n_SO42- => 3x + 2(y + 0,3) + 2y - 0,15 = 2.1,025 (4)

Giải (3) (4) được x = 0,4 và y = 0,1

=> m₁ = m_Al + m_Fe(NO3)2 + m_Fe3O4 = 0,4.27 + 0,1.180 + 0,1.232 = 52 gam

*Dung dịch Z chứa 

\(\left\{ \matrix{
A{l^{3 + }}:0,4 \hfill \cr
F{e^{2 + }}:0,4 \hfill \cr
N{H_4}^ + :0,05 \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:1,025 \hfill \cr} \right.\)

+) Khi cho BaCl₂ vừa đủ vào dd Z: n_{BaCl2 pư} = n_SO42- = 1,025 mol => m_BaSO4 = 1,025 mol

+) Khi cho AgNO₃ dư vào dd vừa thu được thì có xảy ra các phản ứng sau:

Ag⁺ + Cl^- → AgCl

Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag

Như vậy:

n_AgCl = n_Cl- = 2n_BaCl2 = 2,05 mol

n_Ag = n_Fe2+ = 0,4 mol

=> m₂ = m_BaSO4 + m_AgCl + m_Ag = 1,025.233 + 2,05.143,5 + 0,4.108 = 576,2 gam

Vậy: m₁ + m₂ = 52 + 576,2 = 628,2 gam