Đáp án:

a) Oxit là Fe3O4

m = 3,864 (g)

$\eqalign{
  & \% {m_{Al}} = 27,95\%   \cr 
  & \% {m_{Fe}} = 72,05\%  \cr} $

b) mFe2O3 = 1,44g

mBaSO4 = 22,56 (g)

V H2SO4 đã dùng = 0,3016 (l)

Giải thích các bước giải:

a) Gọi oxit là FexOy

 Phần 1:

nH2 = 0,672 : 22,4 = 0,03 mol

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑            

0,02  ←  0,03            ←             0,03

nAl trong mỗi phần là 0,02 mol        

Phần 2:

2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe            (1)

Hỗn hợp sản phẩm tác dụng với NaOH dư thu được H2 → trong hỗn hợp còn H2 dư

nH2 = 0,1344 : 22,4 = 0,006 mol

  2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

0,004                      ←                            0,006

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

nAl (1) = 0,02 - 0,004 = 0,016 mol

Theo (1): nFe = $\frac{3x}{2y}$ nAl = 0,024 . $\frac{x}{y}$ mol          (*)

Cho thêm H2SO4 đến dư vào dung dịch:

nH2 = 0,4032 : 22,4 = 0,018 mol

  H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4

  Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

0,018                  ←            0,018

Thay vào (*) → 0,018 = 0,024 . $\frac{x}{y}$ 

→$\frac{x}{y}$ = $\frac{3}{4}$ 

→ Oxit là Fe3O4

nFe3O4 = $\frac{1}{3}$ nFe = 0,006 mol

Trong hỗn hợp A có Al: 0,02 . 2 = 0,04 mol

                                 Fe3O4: 0,006 . 2 = 0,012 mol

m = 0,04 . 27 + 0,012 . 232 = 3,864 (g)

$\eqalign{
  & \% {m_{Al}} = {{0,04.27} \over {3,864}}.100\%  = 27,95\%   \cr 
  & \% {m_{Fe}} = 100\%  - 27,95\%  = 72,05\%  \cr} $

b) 

2NaAlO2 + 4H2SO4 → Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O

dd C gồm Al2(SO4)3, Na2SO4, FeSO4 (0,018 mol)

Cho Ba(OH)2 dư vào C: 

Al2(SO4)3 + 4Ba(OH)2 → 3BaSO4↓ + Ba(AlO2)2 + 4H2O

Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NaOH
FeSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + Fe(OH)2↓

0,018                      →                   0,018

Kết tủa D gồm: BaSO4, Fe(OH)2 (0,018 mol)

Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi:

4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O

0,018            →         0,009

Chất rắn E gồm BaSO4, Fe2O3 (0,009 mol)

mFe2O3 = 0,009 . 160 = 1,44g

mE = mBaSO4 + mFe2O3

→ mBaSO4 = 24 - 1,44 = 22,56 (g)

nBaSO4 = $\frac{22,56}{233}$ mol

Bảo toàn SO4: nH2SO4 dùng ở phần 2 = nBaSO4 = $\frac{22,56}{233}$ mol

Phần 1:

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑            

0,02  ←  0,03            ←             0,03

Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

0,006  →   0,024

nH2SO4 dùng ở phần 1 = 0,03 + 0,024 = 0,054 mol

nH2SO4 đã dùng ở cả quá trình = 0,054 + $\frac{22,56}{233}$ = 0,1508 mol

V H2SO4 đã dùng = 0,1508 : 0,5 = 0,3016 (l)