Hòa tan hết 31,36 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe, Fe₃O₄ và FeCO₃ vào dung dịch chứa H₂SO₄ và NaNO₃, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (gồm CO₂, NO, N₂, H₂) có khối lượng 5,14 gam và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu được 46,54 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc). Nếu cho Z tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư thì thu được 166,595 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe₃O₄ trong X là

nH2SO4 = nBaSO4 = 0,715

Z + NaOH → Dung dịch chứa SO42- (0,715), bảo toàn điện tích → nNa+ = 1,43

Bảo toàn Na → nNaNO3 = 1,43 – 1,285 = 0,145

nNH4+ = nNH3 = 0,025

Đặt nH2 = a, bảo toàn H → nH2O = 0,665 – a

nOH- trong ↓ = 1,285 – 0,025 = 1,26

→ m kim loại trong ↓ = 46,54 – 1,26.17 = 25,12

Bảo toàn khối lượng:

31,36 + 0,715.98 + 0,145.85 = 25,12 + 0,715.96 + 0,145.23 + 0,025.18 + 5,14 + 18(0,665 – a)

→ a = 0,05

X gồm kim loại (25,12 gam), O (b mol) và CO2 (c mol)

→ mX = 25,12 + 16b + 44c = 31,36 (1)

nY = nNO + nN2 + c + 0,05 = 0,2

mY = 30nNO + 28nN2 + 44c + 2.0,05 = 5,14

→ nNO = 0,42 – 8c

và nN2 = 7c – 0,27

Bảo toàn N → (0,42 – 8c) + 2(7c – 0,27) + 0,025 = 0,145 (2)

(1)(2) → b = 0,28 và c = 0,04

Bảo toàn O: 4nFe3O4 + 3nFeCO3 = b + 2c

→ nFe3O4 = 0,06

→ %Fe3O4 = 44,39%

Chọn B