Đáp án $+$ Giải thích các bước giải:

Đặt $n_{Al}=x(mol);n_{Al_2O_3}=x(mol);n_{CuO}=x(mol)$

$n_{H_2SO_4}=2×0,5=1(mol)$

$n_{H_2}=\dfrac{6,72}{22,4}=0,3(mol)$

$n_{NaOH\ (0,4l\ dd)}=0,4×0,5=0,2(mol)$

$n_{NaOH\ (4,8l\ dd)}=4,8×0,5=2,4(mol)$

Vì khi thêm $0,4$ lít $NaOH\ 0,5M$ vào dd $B$ thì kết tủa bắt đầu xuất hiện

$⇒H_2SO_4$ dư

$2Al+3H_2SO_4→Al_2(SO4)_3+3H_2$

$Al_2O_3+3H_2SO_4→Al_2(SO_4)_3+3H_2O$

$CuO+H_2SO_4→CuSO_4+H_2O$

$H_2SO_4+2NaOH→Na_2SO_4+2H_2O$

$2NaOH+CuSO_4→Cu(OH)_2+Na_2SO_4$

$Al_2(SO_4)_3+6NaOH→2Al(OH)_3+3Na_2SO_4$

$Al(OH)_3+NaOH→NaAlO_2+2H_2O$

Theo PT: $n_{H_2}=\dfrac{3}{2}x=0,3(mol)\ (1)$

$n_{H_2SO_4}=\dfrac{3}{2}x+3y+z+\dfrac{1}{2}×n_{NaOH}=1(mol)$

$→\dfrac{3}{2}x+3y+z=0,9\ (2)$

$n_{NaOH}=0,2+2z+6(\dfrac{1}{2}x+y)+2(\dfrac{1}{2}x+y)=2,4(mol)$

$→4z+8y+2z=2,2\ (3)$

Từ $(1)(2)(3)⇒x=0,2\ ;\ y=0,1\ ;\ z=0,3$

$m_A=0,2×27+0,1×102+0,3×80=39,6(g)$

$→\%m_{Al}=\dfrac{0,2×27}{39,6}×100\%=13,63\%$

$→\%m_{Al_2O_3}=\dfrac{0,1×102}{39,6}×100\%=25,75\%$

$→\%m_{CuO}=100-13,63-25,75=60,62\%$

 Gọi số mol $Al, Al_2O_3;CuO$ trong hỗn hợp lần lượt là a,b,c mol

PTHH $2Al+3H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2\\a\hspace{4cm}0,5a\hspace{2cm}1,5a\\Al_2O_3+H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2O\\b\hspace{4cm}b\\CuO+H_2SO_4\to CuSO_4+H_2O\\c\hspace{4cm}c$ Vậy dung dịch B chứa $(0,5a+b)\ mol\ Al_2(SO_4)_3;c\ mol\ CuSO_4$ có thể có $H_2SO_4$ dư. Ta có: $n_{H_2}=1,5a=0,3⇒a=0,2\ mol$ Do khi thêm NaOH vào dung dịch B, không xuất hiện kết tủa ngay ⇒ $H_2SO_4$ dư. $H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+H_2O$ $⇒n_{H_2SO_4\ dư}=0,5.n_{NaOH}=0,5.0,4.0,5=0,1\ mol$ $⇒n_{H_2SO_4\ pư}=0,5.2-0,1=0,9\ mol=1,5a+3b+c\\⇒3b+c=0,6(1)$ Để lượng kết tủa không đổi

⇒ xảy ra các PTHH sau: $H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+H_2O\\0,1\hspace{2cm}0,2$ $CuSO_4+2NaOH\to Cu(OH)_2+Na_2SO_4\\c\hspace{3cm}2c$ $Al_2(SO_4)_3+6NaOH\to 2Al(OH)_3+3Na_2SO_4\\0,5a+b\hspace{1cm}3a+6b\hspace{2cm}a+2b\\Al(OH)_3+NaOH\to NaAlO_2+2H_2O\\a+2b\hspace{1cm}a+2b$ $⇒n_{NaOH}=0,2+2c+3a+6b+a+2b\\⇒4a+8b+2c+0,2=0,5.4,8=2,4 \\⇒4.0,2+8b+2c+0,2=2,4⇒8b+2c=1,4$ Giải hệ (1), (2) $⇒b=0,1; c=0,3$ a/ $m_A=0,2.27+0,1.102+0,3.64=32,1g$ $m_{Al}=0,2.27=5,4 ⇒\%m_{Al}=16,8\%$ $m_{Al_2O_3}=0,1.102=10,2g ⇒ \%m_{Al_2O_3}=32, 7\%\\⇒\%m_{CuO}=50,5\%$

Giải thích các bước giải: