b) Nung nóng hỗn hợp X, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y.

* Hướng dẫn giải

Nung nóng hỗn hợp X, có phản ứng:

$\begin{array}{l}2Al+F{e}_2{O}_3 \stackrel{t°}{\to }2A{l}_2{O}_3+Fe\\ 0,02 0,01 mol\end{array}$

Theo bài ra, hỗn hợp chất rắn Y có: Fe; $A{l}_2{O}_3$; Al, có thể có $F{e}_2{O}_3$.

Hòa tan Y bằng NaOH dư:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

$\begin{array}{l}2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2\uparrow \\ 0,005 \leftarrow 0,0075mol\end{array}$

Hòa tan Y bằng HCl dư chỉ có phản ứng của Fe và Al với HCl sinh ra $H_2$.

$\begin{array}{l}2Al+6HCl\to 2AlC{l}_3+3H_2\uparrow \\ 0,005 \to 0,0075 mol\end{array}$

$\begin{array}{l}Fe+2HCl\to FeC{l}_2+H_2\\ 0,015 \leftarrow \left(0,0225–0,0075\right)mol\end{array}$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có: mX = mY = 2,14 gam.

Phần trăm khối lượng Fe trong Y là:

$\%m_{Fe}=\frac{0,015.56}{2,14}.100\%=39,25\%.$