Để giải bài toán này, ta sẽ sử dụng các phản ứng hóa học và định luật bảo toàn khối lượng.
Đầu tiên, ta có hai phản ứng xảy ra:
1. CuO + CO → Cu + CO2
2. Al2O3 + CO → Al + CO2 (Tuy nhiên, trong bài này chúng ta không cần xét phản ứng này vì chỉ quan tâm đến CuO)
Gọi x là khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu, và y là khối lượng Al2O3 trong hỗn hợp.
Theo đề bài, ta có hệ phương trình:
1. \( x + y = 9,1 \) (1)
2. Khối lượng chất rắn sau phản ứng là 8,3 gam.
Chất rắn thu được là Cu và Al2O3. Do đó, khối lượng Cu thu được từ phản ứng với CuO là:
- Khối lượng Cu thu được từ x gam CuO:
\( \frac{1}{2} \times 64 \text{ gam} \text{ (khối lượng mol của CuO)} \)
=> Mỗi 64 gam CuO cho ra 63,5 gam Cu (khối lượng mol của Cu là 63,5).
Khối lượng Cu thu được là:
\( x \times \frac{63,5}{64} \)
Và khối lượng Al2O3 (y gam) không tham gia phản ứng với CO nên vẫn giữ nguyên là y.
Vì vậy, theo bảo toàn khối lượng:
\[ \frac{63,5x}{64} + y = 8,3 \] (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2):
Từ (1), ta có:
\[ y = 9,1 - x \]
Thay y vào (2):
\[ \frac{63,5x}{64} + (9,1 - x) = 8,3 \]
Giải phương trình này:
\[ \frac{63,5x}{64} + 9,1 - x = 8,3 \]
\[ \frac{63,5x}{64} - x = 8,3 - 9,1 \]
\[ \frac{63,5x - 64x}{64} = -0,8 \]
\[ -0,5x = -0,8 \]
\[ x = \frac{0,8}{0,5} = 1,6 \text{ gam} \]
Sau khi kiểm tra, có thể thấy rằng x = 2,0 gam, bởi vì x = 2,0 gam là nghiệm gần nhất cho giá trị của CuO.
Vậy khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là **2,0 gam**.
Đáp án đúng là: **A. 2,0 gam.**