Nung Al và Fe3O4 ở nhiệt độ cao (không có không khí, phản ứng xảy ra hoàn toàn) thu được hỗn hợp X. Nếu cho X tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được 0,672 lít khí (đktc) và thấy có 0,1 mol KOH đã tham gia phản ứng. % khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là:

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Sơ đồ phản ứng: Al+ Fe3O4 → hỗn hợp X Hỗn hợp X tác dụng với KOH dư sinh ra n H2 nên Al dư

Do đó X chứa Al2O3, Fe và Al dư.− Dựa vào số mol H2 tính được n Al.−

Từ số mol KOH suy ra số mol Al2O3 Dùng bảo toàn nguyên tố O và Al ta tính được n Fe3O4 và n Al ban đầu ⇒ %m Al Sơ đồ phản ứng: Al+ Fe3O4 → hỗn hợp X Hỗn hợp X tác dụng với KOH dư sinh ra n H2 = 0,03 mol

Do đó X chứa Al2O3, Fe và Al dư → n Al dư = 2/3.n H2 = 2/3.0,03 = 0,02 mol

Ta có: n KOH pứ = n Al dư+ 2.n Al2O3 = 0,1 mol → n Al2O3 = 0,04 mol

Bảo toàn nguyên tố O ta có: 4.n Fe3O4 = 3.n Al2O3 = 3.0,04 = 0,12 mol → n Fe3O4 = 0,03mol

Bảo toàn nguyên tố Al ta có: n Al ban đầu = 2.n Al2O3+ n Al dư = 2.0,04+ 0,02 = 0,1 mol → Khối lượng hỗn hợp ban đầu là m ban đầu = 0,1.27+ 0,03.232 = 9,66 gam → %m Al = 0,1.27.100%/9,66 = 27,95%

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 27,95%.