\(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2SO_4}=0,2.0,5=0,1\left(mol\right)\\n_{MgSO_4}=0,3.0,5=0,15\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(n_{MgO}=\dfrac{4}{40}=0,1\left(mol\right)\)

PTHH: 2NaOH + H₂SO₄ --> Na₂SO₄ + 2H₂O

                0,2<-----0,1

             2NaOH + MgSO₄ --> Mg(OH)₂ + Na₂SO₄

                0,2<------------------0,1

             Mg(OH)₂ --t^o--> MgO + H₂O

                0,1<------------0,1

=> n_NaOH = 0,2 + 0,2 = 0,4 (mol)

=> m_NaOH = 0,4.40 = 16 (g)

=> \(m_1=\dfrac{16.100}{10}=160\left(g\right)\)

m₂ = 0,1.58 = 5,8 (g)

nH2SO4=0,2.0,5=0,1(mol)

nMgSO4=0,3.0,5=0,15(mol)

nMgO=\(\dfrac{4}{40}=0,1mol\)

PTHH: 2NaOH + H₂SO₄ --> Na₂SO₄ + 2H₂O

                0,2<-----0,1

             2NaOH + MgSO₄ --> Mg(OH)₂ + Na₂SO₄

                0,2<------------------0,1

             Mg(OH)₂ --t^o--> MgO + H₂O

                0,1<------------0,1

=> n_NaOH = 0,2 + 0,2 = 0,4 (mol)

=> m_NaOH = 0,4.40 = 16 (g)

=> 

\(n_{NaOH}=\dfrac{200.15\%}{40}=0,75\left(mol\right)\)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2SO_4}=0,0001V\left(mol\right)\\n_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}=0,00005V\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH: 2NaOH + H₂SO₄ --> Na₂SO₄ + 2H₂O

          0,0002V<-0,0001V

           6NaOH + Fe₂(SO₄)₃ --> 3Na₂SO₄ + 2Fe(OH)₃

         0,0003V<-0,00005V---------------->0,0001V

=> 0,0002V + 0,0003V = 0,75

=> V = 1500 (ml)

n_Fe(OH)3 = 0,15 (mol)

=> m₁ = 0,15.107 = 16,05 (g)

PTHH: 2Fe(OH)₃ --t^o--> Fe₂O₃ + 3H₂O

              0,15--------->0,075

=> m_Fe2O3 = 0,075.160 = 12 (g)

\(n_{KOH}=0,1.2=0,2mol\\ n_{MgSO_4}=0,1.0,8=0,08mol\\ n_{H_2SO_4}=0,1.0,4=0,04mol\)

Vì bazo và axit luôn pư trc nên H₂SO₄ hết MgSO₄ dư.
\(2KOH+H_2SO_4\rightarrow K_2SO_4+2H_2O\)

0,08            0,04            0,04          0,08

\(2KOH+MgSO_4\rightarrow Mg\left(OH\right)_2+K_2SO_4\)

0,12             0,06               0,06          0,06

\(Mg\left(OH\right)_2\underrightarrow{t^0}MgO+H_2O\)

0,06                  0,06         0,06

\(m_1=m_{Mg\left(OH\right)_2}=0,06.58=3,48g\\ m_2=m_{MgO}=0,06.40=2,4g\\ C_{M\left(K_2SO_4\right)}=\dfrac{0,04+0,06}{0,1+0,1}=0,5M\\ C_{M\left(MgSO_4\right)}=\dfrac{0,08-0,06}{0,1+0,1}=0,1M\)

n_HCl = 0,4.0,5 = 0,2 mol; n_H2SO4 = 0,08.0,5 = 0,04 mol

n_H+ = n_HCl + 2n_H2SO4 = 0,28 mol

Đặt số mol của Zn và Mg trong hỗn hợp ban đầu là x và y (mol)

Ta có: 65x + 24y = 5,34 (1)

Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂

x  → 2x    → x                (mol)

Mg + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂

y   → 2y →       y              (mol)

Dung dịch Y gồm có:

Ta thấy: n_H+ + 2n_Zn2+ + 2n_Mg2+ (= 0,28 mol) < n_NaOH (= 0,3 mol)

=> NaOH dư, Zn(OH)₂ bị tan một phần

=> n_{NaOH hòa tan kết tủa} = 0,3 – 0,28 = 0,02 mol

H⁺              +            OH^-      → H₂O

0,28-2x-2y →    0,28-2x-2y                (mol)

Zn²⁺ + 2OH^- → Zn(OH)₂

x      →  2x     →       x       (mol)

Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂

y      →   2y     →      y        (mol)

Zn(OH)₂ + 2OH^- → ZnO₂^2- + H₂O

0,01     ←    0,02                             (mol)

Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng: m _{kết tủa} = m_Mg(OH)2 + m_Zn(OH)2

=> 99(x-0,01) + 58y = 8,43 <=> 99x + 58y = 9,42 (2)

Từ (1) và (2) ta có:

Ta có: n_KOH : n_Ba(OH)2 = 0,4:0,05 = 8

Giả sử số mol của KOH và Ba(OH)₂ lần lượt là 8a và a (mol)

=> n_Ba2+ = a (mol); n_OH- = n_KOH + 2n_Ba(OH)2 = 10a (mol)

- Khi kết tủa Mg(OH)₂ và Zn(OH)₂ đạt giá trị lớn nhất: n_OH- = n_H+ dư +  2n_Zn2+ + 2n_Mg2+

=> 10a = 0,04 + 2.0,06 + 2.0,06 => a = 0,028 mol

Ta thấy a < n_SO42- => BaSO₄ chưa đạt cực đại

- Giả sử sau khi Mg(OH)₂ và Zn(OH)₂ đạt cực đại ta thêm 8b mol KOH và b mol Ba(OH)₂:

+ Lượng kết tủa sinh thêm là lượng BaSO₄: n_BaSO4 = n_Ba(OH)2 = b mol

=> m_BaSO4 = 233b (gam)

+ Lượng kết tủa bị tan ra: n_Zn(OH)2 = n_OH-: 2 = 10b : 2 = 5b (mol)

=> m_Zn(OH)2 = 99.5b = 495b (gam)

Ta thấy khối lượng kết tủa sinh ra nhỏ hơn khối lượng kết tủa bị tan nên khối lượng kết tủa lớn nhất là thời điểm Mg(OH)₂ và Zn(OH)₂ đạt cực đại. Khi đó: n_Ba(OH)2 = a = 0,028 mol

 => V = 0,028 : 0,05 = 0,56 (lít)

Kết tủa sau phản ứng gồm có:

Mg(OH)₂ → t ∘  MgO + H₂O

0,06 mol →         0,06 mol

Zn(OH)₂  → t ∘  ZnO + H₂O

0,06 mol →         0,06 mol

=> m = m_BaSO4 + m_MgO + m_ZnO = 0,028.233 + 0,06.40 + 0,06.81 = 13,784 gam

Chọn A

Đáp án A

Đáp án D