Hòa tan hết 15 g hỗn hợp X gồm Fe, Fe₃O₄, FeCO₃ và Fe(NO₃)₂ trong dung dịch chứa NaHSO₄ và 0,16 mol HNO₃, thu được dd Y và hỗn hợp khí Z gồm CO₂ và NO với tỉ lệ số mol là 1 : 4. Dung dịch Y hòa tan được tối đa 8,64 gam Cu thấy thoát ra 0,03 mol khí NO. Nếu cho dd Ba(OH)₂ dư vào Y thì thu được 154,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng Xảy ra hoàn toàn và khí NO thu được là sản phẩm khử duy nhất của cả quá trình. Phần trăm khối lượng của Fe₃O₄ trong hỗn hợp X là :

\(\left\{ \begin{gathered} Fe:a \hfill \\ F{e_3}{O_4}:b \hfill \\ FeC{O_3}:c \hfill \\ Fe{(N{O_3})_2}:d \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + NaHS{O_4} + HN{O_3}}}\left\{ \begin{gathered} F{e^{3 + }} \hfill \\ N{a^ + } \hfill \\ NO_3^ -  \hfill \\ SO_4^{2 - } \hfill \\ {H^ + } \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

Xét dung dịch Y có :

 3Cu   +   8H⁺   +    2NO₃^- →   3Cu²⁺  +   4 H₂O   +   2NO

0,045      0,12         0,03          0,045                            0,03

  Cu + 2Fe³⁺ → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

0,09   0,18

Y + Ba(OH)₂ thì thu được n_BaSO4 = n_SO4 = n_NaHSO4 và n_Fe(OH)3 = n_Fe(3+) = 0,18 mol

→ 233.n_NaHSO4 + 0,18.107 = 154,4 → n_NaHSO4 = 0,58 mol

Bảo toàn điện tích cho Y có  mol

 m_X = 15 = 56a + 232b + 116c + 180d

Bảo toàn Fe có : a + 3b + c + d =0,18

Vì n_NO = 4n_CO2 nên n_NO = 4c

Bảo toàn N có 0,16 + 2d = 4c + 0,03 + 0,08

Bảo toàn e có 3a + b + c + d = 3.4c

Giải hệ ta được a = 0,1 ; b = 0,01 ; c = 0,03 và d = 0,02

→%Fe₃O₄ = 15,47%