Phương pháp giải:

Từ tỉ lệ mol và khối lượng hỗn hợp ta tính được số mol của Zn, Mg.

X + NaNO₃ + NaHSO₄ → muối trung hòa + khí Z

Khí Z chứa khí không màu hóa nâu là NO. Dựa vào tỉ khối của Z so với H₂ suy ra khí còn lại là H₂

→ tìm số mol từng khí trong Z

Các bán phản ứng:

4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O                                          Zn  → Zn⁺²+ 2e

2H⁺ + 2e → H₂                                                                                               Mg → Mg⁺² + 2e

So sánh: n_{e nhường} = 2n_Zn + 2n_Mg và  n_{e nhận}  = 3n_NO + n_H2 nếu bằng thì không tạo NH₄⁺

Nếu e nhường nhiều hơn e nhận thì còn phản ứng tạo ra NH₄⁺: 10H⁺ + NO₃^- + 8e → NH₄⁺+ 3H₂O → n_NH4⁺

Bảo toàn H⁺ tìm số mol NaHSO₄

Bảo toàn N thì tìm n_NaNO3

Lời giải chi tiết:

Đặt n_Zn = x mol và n_Mg = y mol thì ta có hệ phương trình sau:

\(\left\{ \begin{array}{l}65x + 24y = 23,82\\x:y = 5:3\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}x = 0,3\,mol\\y = 0,18\,mol\end{array} \right.\)

X + NaNO₃ + NaHSO₄ → muối trung hòa + khí Z

Xét khí Z có n_Z = 0,21 mol và Z có 1 khí không màu hóa nâu ngoài không khí → Z có khí NO

Vì M_Z = 13.2 = 26 < M_NO  nên Z còn 1 khí không màu có M < 26 → khí này là H₂

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{{H_2}}} + {n_{NO}} = 0,21\\2{n_{{H_2}}} + 30{n_{NO}} = {n_Z}.M_Z^{} = 0,21.26 = 5,46\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_{{H_2}}} = 0,03\,mol\\{n_{NO}} = 0,18\,mol\end{array} \right.\)

Các bán phản ứng:

4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O                                          Zn  → Zn⁺²+ 2e

2H⁺ + 2e → H₂                                                                                                      Mg → Mg⁺² + 2e

Vì n_{e nhường} = 2n_Zn + 2n_Mg = 2.0,3 + 2.0,18 = 0,96 mol > n_{e nhận}  = 3n_NO + n_H2 = 3.0,18 + 2.0,03 = 0,6 mol

→ còn phản ứng tạo ra NH₄⁺: 10H⁺ + NO₃^- + 8e → NH₄⁺+ 3H₂O

→ n_NH4⁺ = (0,96 - 0,6) : 8 = 0,045 mol

Vì dung dịch thu được toàn muối trung hòa nên: n_NaHSO4 = n_H⁺_{phản ứng} = 4.0,18 + 2.0,03 + 10.0,045 = 1,23 mol

Bảo toàn N: n_NaNO3 = n_NH4⁺ + n_NO = 0,045 + 0,18 = 0,225 mol

→ Dung dịch thu được sau phản ứng có \(\left\{ \begin{array}{l}Z{n^{2 + }}:0,3\\M{g^{2 + }}:0,18\,mol\\N{a^ + }:1,23 + 0,225 = 1,455\,mol\\NH_4^ + :0,045\,mol\\SO_4^{2 - }:1,23\,mol\end{array} \right.\)

→ m_muối = m_ion  = 176,175 gam

→ m_muối gần nhất với 176 gam

Đáp án B