Bài tập nhiệt nhôm nâng cao

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Truy cập vào: để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1

<b> </b>

<b>PHẢN ỨNG NHIỆT NHƠM NÂNG CAO </b>

<b>1.</b>

<b>LÍ THUYẾT </b>

KN: Khử oxit kim loại bằng Al, to cao
2y Al + 3MxOy





<i>to</i>

y Al2O3 + 3xM

Al (r) + Fe2O3 (r)





<i>to</i>

Al2O3(r) + Fe (r) (1)

TH1: phản ứng xảy ra hoàn toàn (H = 100%)
Ví dụ 1: Pt (1) hh sau phản ứng có 3 TH

 Al và Fe2O3 đủ → sp : Al2O3, Fe

 Al dư → sp : Al2O3, Fe, Al dư

 Fe2O3 dư → sp Al2O3, Fe, Fe2O3 dư

Chú ý: nếu sp + dd NaOH dư → H2 ↑

=> Al dư → sp : Al dư, Fe, Al2O3

TH2: H < 100%

=> hh sp Al2O3, Fe, Al dư, Fe2O3 dư

 Tính H phản ứng nhiệt nhơm, tính theo chất có tỉ lệ nhỏ hơn (nAlbđ/1 , nFe2O3/ 1)

 ĐLBTKL: m nước = mhh sau pứ không phụ thuộc hiệu xuất

 BT e - tác dụng với Al + dd NaOH H2

n Al dư . 3 = nH2 . 2

 Hh sau phản ứng Al dư, Fe , oxit + H+  H2

n Al dư . 3 = nFe . 2 = nH2 . 2

 Bảo toàn nguyên tố O : nO/oxit bđ = nO/ hh sau pứ

 Hh sau phản ứng





</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Truy cập vào: để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
2 H+ + O2-  H2O

2H+ + 2e  H2

=> nH+ pứ = 2 nO2-/ oxit + 2 nH2

 Với oxit của kim loại hóa trị nhiều hóa trị : q trình nhiệt nhơm xảy ra theo từng
nấc

Fe2O3





<i>Al</i>

Fe3O4





<i>Al</i>

FeO





<i>Al</i> Fe

<b>2.</b>

<b>BÀI TẬP ÁP DỤNG </b>

<b>Câu 1</b>. Lấy 1 hh gồm Al, Fe2O3 thực hiện phản ứng nhiệt nhơm trong điều kiện khơng có khơng

khí. Chia hh sản phẩm thành 2 phần bằng nhau
P1 + dd NaOH dư => 11,2 lít H2 (đktc)

P2 + dd HCl dư => 16,8 lít H2 (đktc)

Tìm m hh ban đầu (H= 100%)

<b>Lời giải </b>

H = 100% , sp + NaOH dư  H2 => Al dư

2Al + Fe2O3 => Al2O3 + 2Fe

Al + NaOH + 3H2O => Na[Al(OH)4] + 3/2 H2

Al + 3H+ => Al3+ + 3/2H2

Fe + 2H+ => Fe2+ + H2

nAl dư = (0,5 . 2)/ 3 = 1/3 mol

nAl dư . 3 + nFe . 2= nH2 (2) . 2 => nFe = 0,25 mol

=> mhh = 2. (0,25 . 27 + 1/3 . 27 + 0,125 . 160) = 71,5 (g)

<b>Câu 2.</b> Trộn 5,4g bột Al với 17,4g Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện khơng

có khơng khí ( giả sử Fe3O4  Fe). Hòa tan chất rắn sau phản ứng bằng dd H2SO4 lỗng dư thu

được 5,376 lít H2 (đktc). Tính hiệu suất phản ứng và nH2SO4 phản ứng.
<b>Lời giải </b>

nAl bđ = 0,2 mol nFe3O4 = 0,075 mol

8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe

no 0,2 0,075

npu 8x  3x  4x

n sau 0,2 -8x

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Truy cập vào: để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3
BT e nAl dư . 3 + nFe . 2 = nH2 . 2

(0,2 – 8x ). 3 + 3x . 2 = (5,376 . 2) : 22,4 = 0,48 => x = 0,02 mol
0,2 /8 = 0,075 / 3 => H tính theo (Al, Fe3O4)

H = (3x . 100) : 0,075 = (8x . 100) : 0,2 = 80 %

nH+ pứ = 2. nH2 + 2 . nO2-/oxit = 2. 0,24 + 2. (4 . nFe3O4 bđ) = 2 . 0,24 + 2. 4 . 0,075

= 1,08 mol
=> nH2SO4 pư = 1,08 / 2 = 0,54 mol.

<b>Câu 3</b>. Nung nóng m (g) hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện khơng có khơng khí. Sau

phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hh chất rắn X . Cho X tác dụng với dd NaOH dư thu được
dd Y , chất rắn Z và 3,36 lít H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào dd Y thu được 39g kết tủa. Tìm m?

<b>Lời giải </b>

8 Al + 3Fe3O4  4 Al2O3 + 9 Fe ( + Al dư)

Al + 2NaOH + 3H2O  2 Na[Al (OH)4]

CO2 + Na[Al (OH)4]  Al(OH)3 + NaHCO3

nAl dư = nH2 . 2/ 3 = 0,1 mol; nAl(OH)3 = 0,5 mol

BTNT Al: nAl dư . 1 + nAl2O3 . 2 = nAl(OH)3 . 1

=> nAl2O3 = 0,2 mol

BTNT oxi nFe3O4 . 4 = nAl2O3 .3

=> nFe = 3 . 0,15 = 0,45 mol

m = m hh sau = 0,1 .27 + 0,2 . 102 + 0,45 . 56 = 48,3 (g)

<b>Câu 4.</b> Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm giữa Al và FexOy thu được 92,35g chất rắn Y. Cho Y tác

dụng với dd NaOH dư thu được 8,4 lít H2(đktc). Chất rắn khơng tan Z. Hịa tan ½ Z trong H2SO4

đặc, nóng dư thu được 13,44lit khí SO2 (đktc). Phản ứng xảy ra hồn tồn. Tính mAl2O3 trong

hh Y và cơng thức FexOy?

<b>Lời giải </b>

H = 100% , Al dư, FexOy hết Al + FexOy Al2O3 + Fe

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Truy cập vào: để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4
Z có Fe => nFe(1/2Z ) . 3 = nSO2 . 2 => nFe (1/2Z ) = (0,6 . 2) : 3 = 0,4 mol

=> nFe /(Z) = 0,4 . 2 = 0,8 mol

m Al2O3 = 92,35 – 0,25 . 27 – 0,8 . 56 = 40,8 g

=> nAl2O3 = 0,4 mol

nFe/ oxit = 0,8 mol

BTNT oxi : nO/FexOy = nO / Al2O3 = 0,4 . 3 = 1,2 mol

</div>

<!--links-->