Hòa tan hoàn toàn 192,07 gam hỗn hợp NaHSO₄ và Fe(NO₃)₃ vào nước được dung dịch X. Cho m gam hỗn hợp Y gồm Mg, Al, MgO và Al₂O₃( trong đó oxi chiếm 30% về khối lượng) tan hết vào X. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch  chỉ chứa muối trung hòa và 2,016 lít hỗn hợp khí T có tổng khối lượng 1,84 gam gồm 5 khí đktc, trong đó H₂,N₂O, NO₂ lần lượt có số mol là 0,04; 0,01; 0,01. Cho BaCl₂ dư vào Z thu được 356,49 gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

T có chứa 5 khí là sản phẩm của phản ứng Y + dung dịch X trong đó có H₂; N₂O và NO₂ nên hai khí còn lại là NO và N₂

Đặt T có n_N2 = x mol và n_NO = y mol thì n_T = 0,09 mol = x + y + 0,04 + 0,01 + 0,01 → x + y =0,03 (1)

Khối lượng của T là m_T = 28x + 30y + 0,04.2 +0,01.44 + 0,01.46 → 28x + 30y =0,86 (2)

Giải (1) và (2) có x = 0,02 mol và y =0,01 mol

Vì phản ứng tạo khi H₂ nên N⁺⁵ phản ứng hết → dung dịch thu được chứa SO₄^2- và các cation khác

Khi cho Z + BaCl₂ thì chỉ xảy ra phản ứng : Ba²⁺  + SO₄^2-  → BaSO₄

→ n_BaSO4 = 1,53 mol

Bảo toàn nguyên tố S có n_NaHSO4 = n_BaSO4 = 1,53 mol

→ m_Fe(NO3)3 = 192,07 – 1,53.120 = 8,47 g nên n_Fe(NO3)3 = 0,035 mol

Bảo toàn nguyên tố N có 3n_Fe(NO3)3 =0,105 mol

                                            n_NO + 2n_N2O + 2n_N2 + n_NO2 = 0,01 + 2.0,01+2.0,02 + 0,01 = 0,08 mol < 3n_Fe(NO3)3

→ Phản ứng có tạo thêm NH₄⁺ : n_NH4 =0,105 – 0,08 =0,025 mol

Ta có                            4H⁺ + NO₃^-  + 3e → NO + H₂O

                                    10H⁺ + 2NO₃^-  + 8e → N₂O + 5H₂O

                                     12H⁺ + 2NO₃^-  + 10e → N₂ +6 H₂O

                                     2H⁺ + NO₃^-  + 1e → NO₂ + H₂O

                                    10H⁺ + NO₃^-  + 8e → NH₄⁺ + 3H₂O

                                       2H⁺ +2e → H₂

                                    2H⁺ + O^2- → H₂O

Vì dung dịch thu được chỉ chứa muối trung hòa nên bảo toàn H có :

             n_NaHSO4 = 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 2n_NO2 + 10n_NH4 + 2n_O + 2n_H2

             → 1,53 = 4.0,01 + 10.0,01 + 12.0,02 + 2.0,01 + 0,025.10 + 2n_O + 2.0,04→ n_O = 0,4 mol

→ m_O(Y)  = 6,4 g → m_Y = m_O : 30 .100 = 21,33 g → gần nhất với 20g