Hoà tan 14,2 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và một muối cacbonat của kim loại M vào một lượng vừa đủ axit HCl 7,3%, thu được dung dịch Y và 3,36 lít khí CO2 (đktc). Nồng độ MgCl2 trong Y là 6,028%.

Hoà tan 14,2 gam hỗn hợp X gồm MgCO₃ và một muối cacbonat của kim loại M vào một lượng vừa đủ axit HCl 7,3%, thu được dung dịch Y và 3,36 lít khí CO₂ (đktc). Nồng độ MgCl₂ trong Y là 6,028%. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y, lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:

A. 7,8 gam;

B. 10,4 gam;

C. 8,0 gam;

D. 12,0 gam.

Đáp án đúng là: C

$$\begin{gathered} n_{C{O}_2}=\frac{3,36}{22,4}=0,15\left(mol\right) \\ 2H^{+}+C{O}_3^{2-}\to C{O}_2+H_{2}O \\ \Rightarrow n_{H^{+}}=2n_{C{O}_2}=2.0,15=0,3\left(mol\right); n_{C{O}_3^{2-}}=n_{C{O}_2}=0,15\left(mol\right) \end{gathered}$$

m_{dd Y} = $m_X+m_{\text{dd}HCl}-m_{C{O}_2}=14,2+\frac{0,3.36,5.100}{7,3}-0,15.44=157,6\left(g\right)$

Bảo toàn nguyên tố Mg, ta có: $n_{MgC{O}_3}=n_{MgC{l}_2}=\frac{6,028.157,6}{100.95}=0,1\left(mol\right)$

$\Rightarrow m_{MgC{O}_3}=0,1.84=8,4\left(g\right)\Rightarrow m_{M_2{\left(C{O}_3\right)}_n}=14,2-8,4=5,8\left(g\right)$ (M₂(CO₃)_n là muối cacbonat của kim loại M với hoá trị n)

$n_{C{O}_3^{2-}/M_2{\left(C{O}_3\right)}_n}=0,15-0,1=0,05\left(mol\right)\Rightarrow n_M=\frac{2n_{C{O}_3^{2-}}}{n}=\frac{2.0,05}{n}=\frac{0,1}{n}$

$$\begin{gathered} m_M=m_{M_2{\left(C{O}_3\right)}_n}-m_{C{O}_3^{2-}}=5,8-0,05.60=2,8\left(g\right) \\ {M}_M=\frac{m_M}{n_M}=\frac{2,8}{\frac{0,1}{n}}=28n \end{gathered}$$

Với n = 2 thì M_M = 56 (g/mol). Vậy M là sắt (Fe) 

$n_{FeC{O}_3}=\frac{5,8}{116}=0,05 \left(mol\right)$

Bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: $n_{F{e}_2{O}_3}=\frac{1}{2}{n}_{FeC{O}_3}=0,025\left(mol\right)$

→ Chất rắn gồm MgO: 0,1 mol; Fe₂O₃ 0,025 mol

m_{chất rắn} = 0,1. 40 + 0,025. 160 = 8 (g)