BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM

     

Phản ứng sức nóng nhôm là nhiều loại phản ứng xẩy ra ở ánh nắng mặt trời cao giữa nhôm với oxit hoặc với những chất khác, phản bội ứng này sinh nhiều nhiệt và tạo nên các đối kháng chất kim loại.

Bạn đang xem: Bài tập về phản ứng nhiệt nhôm


Phản ứng sức nóng nhôm hay được dùng để điều chế các kim một số loại trung bình và yếu (yếu hơn Al trong dãy điện hóa kim loại). Họ cùng khám phá cách giải các bài tập về phản bội ứng nhiệt độ nhôm qua bài viết dưới đây.

I. Cách giải bài bác tập làm phản ứng nhiệt độ nhôm

Bạn vẫn xem: bài xích tập về phản nghịch ứng nhiệt Nhôm và phương pháp giải – Hóa 12 siêng đề


• phản ứng nhiệt nhôm:

 Al + Oxit kim loại  Oxit nhôm + Kim loại

 (hỗn vừa lòng X) (hỗn thích hợp Y)

• Tổng quát:

2yAl + 3MxOy  yAl2O3 + 3xM

M là các kim loại có tính khử trung bình và yếu (đứng sau nhôm trong hàng điện hóa kim loại).

• bội phản ứng nhiệt nhôm thường gặp

 2yAl + 3FexOy  yAl2O3 + 3xFe

• Các trường hợp có thể xảy ra:

– Hiệu suất phản ứng H = 100% (phản ứng xảy ra hoàn toàn). Nếu cho sản phẩm tác dụng với dung dịch kiềm có H2 thoát ra, thì sản phẩm có Al dư, sắt và Al2O3.

– Hiệu suất H 2O3, FexOy dư, Fe.

 Thường sử dụng: 

 – Định phương tiện bảo toàn khối lượng: Tổng khối lượng hỗn đúng theo trước làm phản ứng = tổng trọng lượng hỗn vừa lòng sau phản nghịch ứng

 – Định phương pháp bảo toàn thành phần (mol nguyên tử).

II. Bài tập phản nghịch ứng nhiệt độ nhôm

* bài tập 1: Sau lúc thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với Fe3O4 thu được chất rắn A và nhận thấy khối lượng nhiệt nhôm tăng 0,96(g). Mang lại A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,672 lít khí (đktc), (giả sử các phản ứng đều xảy ra với hiệu suất 100%). Tính khối lượng của A?

* Lời giải:

– Phản ứng nhiệt độ nhôm:

 8Al + 3Fe3O4  4Al2O3 + 9Fe

– Khối lượng nhôm tăng chính là khối lượng của nguyên tố oxi, phải theo bài ra, ta có:

 nO (trong Al2O3) = 0,96/16 = 0,06(mol).

– vày 1 mol Al2O3 có 3 mol nguyên tử O nên:

 nAl2O3 = (1/3).nO= (1/3).0,06= 0,02(mol).

– Theo pt phản ứng: nFe = (9/4).nAl2O3 = (9/4).0,02 = 0,045 (mol).

– Hỗn hợp A sau phản ứng tác dụng với NaOH dư tạo ra khí H2. Chứng tỏ sau phản ứng nhiệt nhôm, nhôm còn dư:

Và theo bài xích ra, ta có: nH2 = V/22,4 = 0,672/22,4 = 0,03(mol).

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + (3/2)H2↑

0,02 ← 0,03(mol)

Theo PTPƯ số mol Al dư là: nAl (dư) = (2/3).nH2 = (2/3).0,03 = 0,02(mol)

Vậy cân nặng của A là: mA = mAl dư + mFe + mAl2O3 

 = 0,02.27 + 0,045.56 + 0,02.102 = 5,1 (g).

* bài xích tập 2: Trộn 8,1 gam Al với 48 gam Fe2O3 rồi cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm vào điều kiện không có không khí, xong xuôi thí sát hoạch được m gam tất cả hổn hợp rắn. Tính m?

* Lời giải:

– Theo định qui định bảo toàn trọng lượng ta có:

∑mtrước pư = ∑msau pư

⇔ mAl + mFe2O3 = msau pư

⇔ 8,1 + 48 = 56,1 = msau pư

Vậy khối lượng chất rắn sau bội nghịch ứng là: m = 56,1(g).

* bài xích tập 3: Dùng m gam Al để khử trọn vẹn một lượng Fe2O3 sau phản nghịch ứng thấy khối lượng oxit sút 0,58 g. Hỏi lượng nhôm vẫn dùng là bao nhiêu?

* Lời giải:

– Phương trình phản nghịch ứng sức nóng nhôm:

 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe

 2x x x(mol)

-Theo bài bác ra, lượng oxit bớt 0,58 g phải ta có:

 mFe2O3 – mAl2O3 = 0,58g

⇔ 160x – 102x = 0,58g

⇔ 58x = 0,58

⇔ x = 0,01 mol.

⇒ Số mol nhôm tham gia phản ứng là: nAl = 2x = 2.0,01 = 0,02(mol).

Vậy cân nặng của nhôm đã dùng là: mAl = 0,02.27 = 0,54g.

* bài tập 4: Khi mang lại 41,4 gam tất cả hổn hợp X tất cả Fe2O3, Cr2O3 với Al2O3 tính năng với hỗn hợp NaOH đặc (dư), sau phản ứng thu được hóa học rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng sức nóng nhôm, buộc phải dùng 10,8 gam Al. Thành phần xác suất theo cân nặng của Cr2O3 trong tất cả hổn hợp X là (Cho: hiệu suất của các phản ứng là 100%; O = 16; Al = 27; Cr = 52; fe = 56).

* Lời giải:

– khi cho hỗn hợp X tính năng với NaOH (chỉ có Cr2O3 và Al2O3 bội nghịch ứng) ta thu được các phương trình hóa học sau:

 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

 Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2+ H2O

– vày Fe2O3 không phản ứng với hỗn hợp kiềm, nên cân nặng chất rắn sót lại là Fe2O3.

Theo bài ra, ta có: mFe2O3 = 16 gam ⇒ nFe2O3 = 16/160 = 0,1(mol).

– tiến hành phản ứng sức nóng nhôm X:

 Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr (1)

 Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe (2)

– Theo bài xích ra, thì số mol Al làm phản ứng là: nAl = 10,8/27 = 0,4(mol).

– Theo phương trình pư (2) khi thăng bằng số mol thì nAl = 2.nFe2O3 = 0,2(mol).

Xem thêm: Hướng Dẫn Cách Trình Chiếu Powerpoint Trên Zoom Pc, Chia Sẻ Trang Chiếu Làm Nền Ảo

⇒ Số mol còn sót lại của Al thâm nhập trong phương trình (1) là:

 nAl pư(1) = 0,4 – 0,2 = 0,2(mol).

Suy ra: nCr2O3 = (1/2)nAl pư(1) = 0,1(mol) → m = 15,2 gam

Vậy xác suất oxit crom trong tất cả hổn hợp là: %mCr2O3 = 15,2/41,4 = 36,71%.

* bài xích tập 5: Nung lạnh m gam láo lếu hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khoản thời gian phản ứng xẩy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X chức năng với dung dịch NaOH (dư) thu được hỗn hợp Y, hóa học rắn Z với 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào hỗn hợp Y, nhận được 39 gam kết tủa. Tính m?

* Lời giải:

– Theo bài bác ra, ta có:

 nH2 = 0,15 (mol); nAl(OH)3 = 0,5 (mol) ⇒ nAl = 0,5(mol)

– từ bỏ đề suy ra thành phần các thành phần hỗn hợp rắn X gồm: Fe, Al2O3 (x mol) cùng Al dư (y mol)

– các phản ứng chất hóa học xảy ra:

 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2↑ (1)

 Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na (2)

 CO2 + Na → Al(OH)3↓ + NaHCO3 (3)

– Ta có: nH2 = 0,15(mol) theo PTPƯ (1) ⇒ nAl dư = y = 0,1(mol ).

– Theo định chính sách bảo toàn nguyên tố đối với Al thì:

 nAl (trong Al2O3) + nAl (dư) = nAl (trong Al(OH)3)

mà nAl (trong Al2O3) = 2nAl2O3 = 2x bắt buộc có:

 2x + y = 0,5 ⇒ x = 0,2 mol;

– Theo định khí cụ bảo toàn nguyên tố đối cùng với O:

nO(Fe3O4) = nO(Al2O3) = 3nAl2O3 = 0,2.3 = 0,6 (mol)

⇒ nFe3O4 = (1/4).nO = (1/4).0,6 = 0,15 (mol).

– Theo định vẻ ngoài bảo toàn nguyên tố đối với Fe:

 nFe = 3nFe3O4 = 3.0,15 = 0,45(mol).

– Theo định hình thức bảo toàn cân nặng ta có:

m = mFe + mAl2O3 + mAl (dư)

 ⇒ m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 (g).

* bài tập 6: các thành phần hỗn hợp X tất cả Al, Fe2O3 có trọng lượng 21,67 gam. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không tồn tại không khí (giả sử chỉ xẩy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe). Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau bội nghịch ứng bằng dung dịch NaOH dư nhận được 2,016 lít khí H2 (đktc) và 12,4 gam chất rắn ko tan. Tính năng suất của phản nghịch ứng nhiệt độ nhôm?

* Lời giải:

– Phương trình bội nghịch ứng nhiệt độ nhôm:

2Al + Fe2O3 

*
Al2O3 + 2Fe

– Sau phản ứng cho hỗn hợp rắn tính năng với dd NaOH thấy tất cả khí thoát ra, suy ra bao gồm Al dư.

Vậy hỗn hợp rắn: Fe, Al2O3, Al (dư) cùng Fe2O3 (nếu dư).

– Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

 mX = m(rắn tan) – m(rắn ko tan)

⇒ m(rắn tan) = mX – m(rắn không tan) = 21,67 – 12,4 = 9,27g

Mà m(rắn tan) = mAl(dư) + mAl2O3

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ( 1)

– Theo bài bác ra: nH2 = 2,016/22,4 = 0,09(mol)

– Theo PTHH (1), ta có:

 nAl (dư) = (2/3).nH2 = (2/3).0,09 = 0,06(mol).

⇒ mAl(dư) = 0,06.27 = 1,62g.

⇒ mAl2O3 pư = m(rắn tan) – mAl(dư) = 9,27 – 1,62=7,65 (g).

⇒ nAl2O3(pư) = 0,075mol.

⇒ nAl(pư) = nFe(sp) = 2.nAl2O3(pư) = 0,075.2 = 0,15 mol

Ta có:

m(rắn không tan) = mFe(sp) = mFe2O3(nếu dư)

⇒ mFe2O3(nếu dư)=12,4 – 0,15.56 = 4g

⇒ nFe2O3 dư = 4/160 = 0,025 mol;

⇒ nAl (ban đầu) = nAl (pư) + nAl (dư) = 0,15 + 0,06 = 0,21(mol)

⇒ nFe2O3 (ban đầu) = nFe2O3 (pư) + nFe2O3 (dư) = 0,075 + 0,025 = 0,1(mol)

Giả sử phản ứng trọn vẹn thì Al đã dư → Tính năng suất phản ứng nhiệt độ nhôm theo Fe2O3.

⇒ H = (0,075/0,1).100% = 75%

Vậy hiệu suất của phản bội ứng nhiệt độ nhôm là 75%.

* bài tập 7: Thực hiện phản ứng sức nóng nhôm hỗn hợp X tất cả Al với một oxit fe FexOy (trong điều kiện không có không khí) chiếm được 92,35 gam chất rắn Y. Hòa tan Y trong dung dịch NaOH (dư) thấy tất cả 8,4 lít khí H2 (ở đktc) bay ra và còn lại phần ko tan Z. Hòa tan một nửa lượng Z bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy tất cả 13,44 lít khí SO2 (ở đktc) bay ra. Biết những phản ứng xẩy ra hoàn toàn. Tìm khối lượng Al2O3 trong Y và công thức oxit sắt?

* Lời giải:

– Theo bài xích ra, ta có: nH2 = 8,4/22,4 = 0,375 (mol);

nSO2(1/2 của Z) = 13,44/22,4 = 0,6(mol).

nSO2(cả Z) = 2.0,6 = 1,2 (mol);

– Theo bài xích ra, thành phần hóa học rắn Y gồm: Fe, Al2O3, Al dư và phần không tan của Z là Fe;

– PTPƯ khi tổng hợp Y trong dung dịch NaOH (chỉ gồm Al phản bội ứng tạo khí hidro).

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2↑ 

– Theo PTPƯ và thao bài ra, ta có: nH2 = 0,375 mol.

→ nAl dư = (2/3)nH2 = (2/3).0,375 = 0,25 mol;

 2Fe + 6H2SO4 (đặc, nóng) → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

– Theo bài xích ra, ta có: nSO2 = 1,2 mol;

Theo PTPƯ thì: nFe = (2/3).nSO2 = (2/3).1,2 = 0,8 mol;

Vậy khối lượng oxit nhôm: mAl2O3 = mY – mFe – mAl (dư)

⇒ mAl2O3 = 92,35 – 0,8.56 – 0,25.27 = 40,8 gam.

⇒ nAl2O3 = 40,8/102 = 0,4 mol;

– Theo định luật pháp bảo toàn nguyên tố đối với O:

 ⇒ nO(FexOy) = nO(Al2O3) = 3.nAl2O3 = 3.0,4 = 1,2 mol;

– bao gồm x:y = 0,8:1,2 = 2:3

⇒ công thức oxit sắt là Fe2O3

– Vậy trọng lượng của Al2O3 là 40,8 gam và công thức oxit sắt là Fe2O3.

Xem thêm: Tra Cứu Điểm Thi Thpt 2019 Theo Tên Thí Sinh, Https://Moitruong

Hy vọng với nội dung bài viết Bài tập về bội phản ứng nhiệt độ Nhôm và giải pháp giải ở trên giúp ích cho các em. Phần lớn góp ý cùng thắc mắc những em hãy để lại nhận xét dưới bài viết để thpt Sóc Trăngghi nhận cùng hỗ trợ, chúc những em học tập tốt.