Xem mẫu
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-1-
BÀI T P NHI T NHÔM
Fe
to
Al
B Al
H n h p r n A:
Fe x O y Fe O , Al O
xy 23
Phương trình t ng quát:
to
2y Al + 3 FexOy y Al2O3 + 3x Fe
N u ph n ng nhi t nhôm x y ra hoàn toàn:
+ Al h t, FexOy dư B bao g m Fe, Al2O3 và FexOy dư
+ Al dư, FexOy h t B bao g m Fe và Al2O3, Al dư
+ Al h t, FexOy h t B ch g m Fe và Al2O3.
N u ph n ng nhi t nhôm x y ra không hoàn toàn B g m Al2O3, Fe và
Al dư, FexOy dư.
Chú ý: * Trong ph n ng nhi t nhôm, nên áp d ng các ñ nh lu t b o toàn:
kh i lư ng, b o toàn mol nguyên t , b o toàn electron.
* Ngư i ta thư ng chia B thành 2 ph n có t l v kh i lư ng là k.
Tuỳ trư ng h p k = 1 ho c k # 1 mà liên h vào làm bài t p.
BÀI T P VÍ D :
VD 1: L y 26,8 g hh g m và Fe2O3 th c hi n hoàn toàn ph n ng nhi t
nhôm, thu ñư c ch t r n , cho ch t r n này hòa tan hoàn toàn trong dd HCl
dư th y thoát ra 11,2 lít khí H2(ño ñktc).Hãy xác ñ nh thành ph n % các
ch t trong h n h p ban ñ u.
BG:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
n u ph n ng x y ra v a ñ thì A ch có Fe t o ra khí 0.5 mol khí H2.N u
như v y thì s gi i ra kh i lư ng h n h p l n hơn so v i ñ bài → vô lý
s có Al dư cùng t o khí H2.
g i x, y là nFe2O3 và Al.
27x + 160y = 26.8
(x-2y)*3 + 4y = 1
→ 0.4 mol,y=0.1 mol → ch t trong hh ñ u
VD 2
NhiÖt nh«m hh A gåm Al v oxÝt s¾t. Sau ph¶n øng thu ®−îc 92,35g ch¸t r¾n
C. Ho n tan C b»ng dd NaOh d− thÊy cso 8,4lÝt khÝ tho¸t ra ë ®ktc v cßn l¹i
phÇn kh«ng tan D. Ho tan 1/4 l−îng ch¸t D b»ng H2SO4 ®Æc, nãng th¸y tiªu
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-2-
tèn hÕt 60g axit 98%. Gi¶ sö chØ t¹o th nh muèi Fe2(SO4)3; H=100% thi
fkhèi l−îng cña Al2O3 l bao nhiªu v c«ng thøec cña oxit s¾t.
BG:
2yAl + 3FexOy yAl2O3 + 3xFe
a mol ay:3 ax
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2H2
b mol 3/2b
=> 3/2b = 0,375
=> b = 0,25 mol
¼ khèi l−îng ph¶n øng:
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O
=> n Fe trong D = 4. 0,2 = 0,8 = ax
m Al2O3 = 102. (ya : 3) = 92,35 – 56. 0,8 – 27. 0,25 = 40,8g
=> x : y = xa : ya = 0,8 : 1,2 = 2 : 3
=> Fe2O3.
VD 3:
Thùc hiÖn ph¶n øng nhiÖt nh«m víi hh X chøa Al v Fe2O3 võa ®ñ thu ®−îc
mét ch¸t r¾n B nÆng 214g. B t¸c dông víi dd NaOH d− ®Ó l¹i mét chÊt r¾n
duy nhÊt nÆng 112gam. Hái khèi l−îng cña Al ban ®Çu trong h«n hîp X?
BG:
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
sau ph¶n øng (Al, Fe2O3 ph¶n øng võa ®ñ) ta thu ®−îc Fe v Al2O3. ChÊt
kh«ng tan trong dd NaOH l Fe.
=> mFe = 112g => nFe = 112:56 = 2mol
=> n Fe2O3 = 1mol => nFe2O3 = 160g
ph¶n øng nhiÖt nh«m kh«ng l m thay ®æi khèi l−îng nªn khèi l−îng Fe v
Al2O3 còng l 214g.
=> mAl = 214 – 160 = 54g
VD 5:
Trén 2,7g Al víi 2,4g Fe2O3 rßi nung nãng ®Ó thùc hiÖn ph¶n øng nhiÑt
nh«m. Sau ph¶n øng ta thu ®−îc bao nhiªu gam chÊt r¾n?
BG:
B¶o to n khèi l−îng:
m chÊt r¾n = m Al + m Fe2O3 = 2,7 + 2,4 = 5,1 g
VD 6:
Cho 6,94g hh FexOy v Al ho tan trong 100ml dd H2SO4 1,8M sinh ra 0,672
lÝt H2 (®ktc). BiÕt l−îng axit ® lÊy d− so víi l−îng cÇn thiÕt ®Ó ph¶n øng l
20%. C«ng thøc oxit s¨t v khèi l−îng cña oxit s¾t?
BG
n H2SO4 = 0,18mol => n H2SO4 ph¶n øng = 0,18 . (100 : 120) = 0,15mol
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-3-
n H2 = 0,03mol
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
0,02 0,03 0,03
FexOy + yH2SO4 Fex(SO4)3 + yH2O (2)
0,15-0,03
theo ph¶n øng 2: nFexOy.y = nH2SO4
[(6,94 – 0,02. 27):(56x + 16y)].y = 0,12
x : y = 2 : 3
=> Fe2O3.
Cã m Al = 0,02 . 27 = 0,54g
=> m oxit s¾t = 6,4g
VD 7: L y 93,9 (g) h n h p X g m Fe3O4và Alnung trong môi trư ng
không có không khí. Sau khi ph n ng x y ra hoàn toàn thu ñư c h n h p
Y. Chia Y làm hai ph n không b ng nhau:
-Ph n 1: Cho tác d ng v i NaOH dư thu ñư c 0,672 lít khí H2(ñktc).
-Ph n 2: Cho tác d ng v i dung d ch HCl dư thu ñư c 18,816 lít khí
H2(ñktc).
Tính % kh i lư ng các ch t trong h n h p X bi t các ph n ng ñ u x y ra
hoàn toàn và v i hi u su t 100%
BG:
2
nH 2 = 0.02mol
*ph n 1:nAl =
3
do ph n ng x y ra hoàn toàn nên Fe3O4 h t và Al dư.
g i k là t l s mol gi a nP1 : nP2.
g i x là nFe và trong h n h p th 1:
*ph n 2: = 0.84 mol
k(0.02*3 + 2x) = 1.68
k(0.02*27 + 232x/3 + 27x*8/9) + 0.02*27 + 232x/3 + 27x*8/9 = 93.9
↔ k(0.54 + 304x/3) + 0.54 + 304x/3 = 93.9
↔ (k+1)(0.54 + 304x/3) = 93.9
th k = 1.68/(0.02*3 + 2x) vào ta ñư c :x = 0.18 mol.
→ k = 4.
nAl = (4+1)*(0.02 + 0.18 * 8/9) = 0.9 mol
→ mAl = 24.3 g → % Al → % Fe3O4
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-4-
VD 8:
Cho hh A cã khèi luîng m gam, ggåm bét Al v oxit s¾t FexOy. TiÕn h nh
ph¶n øng nhiÖt nh«m hh A trong ®k kh«ng cã kh«ng khÝ, ®−îc hh B. NghiÒn
nhá B, tr«nk ®Òu chia 2 phÇn. PhÇn 1 cã khèi l−îng 14,49 gam ®−îc ho tan
hÕt trong dd HNO3 ®un nãng, ®−îc dd C v 3,696 lÝt khÝ NO duy nhÊt (®ktc).
Cho ph n 2 t¸c dông víi l−äng d− dd NaOH they gi¶i phãng 0,336 lÝt khÝ H2
(®ktc) v cßn l¹i 2,52 gam chÊt r¾n. C¸c ph¶n øng x¶y ra ho n to n.
1. ViÕt c¸c ph−¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra.
2. x¸c ®Þnh c«ng thøc s¾t «xÝt v tÝnh gi¸ trÞ m?
BG:
1. Ph¶n øng nhieetj nh«m:
2yAl + 3FexOy --to-> yAl2O3 + 3xFe (1)
hçn hîp thu ®−îc sau ph¶n øng (1) t¸c dông víi NaOH cho H2, ph¶n øng l¹i
x¶y ra ho n to n, chøng tá Al cßn d− v FexOy t¸c dông hÕt.
=> hçn hîp sau ph¶n øng gåm: Al2O3, Fe v Al d−.
*) phÇn 1 + dd HNO3 ®un nãng.
Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2O (2)
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3)
Al (d−) + + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O (4)
*) phÇn 2 + dd NaOH d−.
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (5)
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (6)
=> Fe kh«ng ph¶n øng nªn khèi l−îng s¾t ë phÇn 2 l 2,52 gam.
2. X¸c ®Þnh FexOy v m?
Gäi n NO sinh ra do phÇn 1 t¸c dông víi HNO3 l n1.
n NO sinh ra nÕu cho phÇn 2 ph¶n øng víi HNO3 l n2.
Khèi l−îng phÇn 1 l m1, khèi l−îng phÇn 2 l m2.
- ë phÇn 2:
theo (6): n Al = 2/3 n H2 = 2/3.(0,336:22,4) = 0,01 mol
n Fe = 2,52 : 56 = 0,045 mol
- ë phÇn 1:
theo (3) v (4): n1 = n Fe(P1) + nAl (P1) = 3,696;22,4 = 0,165 mol
nÕu cho phÇn 2 t¸c dông víi dd HNO3 nh− phÇn 1 th× sè mol NO thu ®−îc sÏ
l:
n2 = nFe (P2) +nAl (P2) = 0,045 + 0,01 = 0,055 mol
V× p1 v p2 cã cïng th nh phÇn (Al2O3, Fe v Al) nªn:
m1:m2 = n1:n2
=> m2 = m1.(n1:n2) = 14,49. (0,055:0,165) = 4,83 gam.
Do ®ã: mAl2O3 (p2) = 4,83 – (0,01.27 + 0,045.56) = 2,04 gam.
=> nAl2O3 = 2,04 : 102 = 0,02 mol
Theo (1): n Fe: n Al2O3 = 3x : y = 0,045 : 0,02
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-5-
=> x : y = 3 : 4
=> Fe3O4
khèi l−îng hh A l m = m1 + m2 = 19,32 gam.
VD 9:
TiÕn hanh fph¶n øng nhiÖt nh«m hh Al v Fe2O3 trong ®k kh«ng cã kh«ng
khÝ. Chia hh l m 2 phÇn kh«ng b¨ng nhau. PhÇn 2 cã khèi l−îng nhiÒu h¬n
phÇn 1 l 134g.
Cho P1 t¸c dông víi l−îng d− NaOH they cso 16,8 lÝt H2 tho¸t ra ë ®ktc.
Ho tan P2 b»ng l−îng d− dd HCl thÊy cã 84 lÝt H2 thÊot ra ë ®ktc.
Cho c¸c ph¶n øng xöy ra ho n to n. Khèi l−îng Fe t¹o th nh lín nhÊt trong
ph¶n øng nhiÖt nh«m l bao nhiªu?
BG:
Do H= 100%, s¶n phÈm sinnhh ra t¸c dông víi NaOH ggi¶i phãng H2 =>Al
d−.
2Al + Fe2O3 –to-> Al2O3 + 2Fe (1)
Gäi P1: nAl2O3 = a mol; nFe = 2a mol; nAl = b mol;
P2: nAl2O3 = na mol; nFe = 2na mol; nAl = nb mol
Theo ph¶n øng :
Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2H2
=> n Al= b = 0,5mol.
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
2na 2na mol
Al + 3HCl AlCl3 + 3/2H2
nb 3/2nb mol
=> 2na + 3/2nb = 3,75
=> 2na + 0,75n = 3,75
=> n = 3,75 : (2a + 0,75)
m m2 – m1 = 134
=> 102na + 56.2na + 27nb – (102a + 56.2a + 27b) = 134
=> (102na + 112a + 27b)(n-1) = 134
=> (214a + 27/2)(3- 2a) – 134(2a + 0,75) = 0
=> -214.2a2 + 3. 2,14a – 27a – 134. 2a + 27.3/2 – 134. 0,75 = 0
=> a= 0,25 => n=3 => mFe = (2a+2na)56 = 112g
a= 0,56074=> n=2=>mFe = 188,6g
khèi l−îng Fe lín nhÊt l 188,6g
VD 10: Cho h n h p A g m Al và s t t nung A nhi t ñ cao ñ ph n ng
x y ra hoàn toàn thu ñư c h n h p B.Nghi n nh b t B tr n ñ u.Chia h n
h p làm hai ph n không b ng nhau:
P1:(ít hơn) cho tác d ng v i NaOH dư thu ñư c 1,176 lít khí (ñktc).Tách
riêng ch t không tan ñem hoà tan trong dung d ch HCl dư thu ñư c 1,008 lít
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-6-
(ñktc).
P2: (nhi u hơn) cho tác d ng v i HCl dư thu ñư c 6,552 lít khí (ñktc)
a.Vi t phương trình ph n ng hoá h c.
b.Tính kh i lư ng h n h p A và thành ph n ph n trăm c a các ch t có trong
h n h p A.
BG:
Ta ñ ý th y sau ph n ng nhi t nhôm s n ph m cho qua NaOH(P1) th y có
khí bay lên
dư Al
V y hh B g m : Al2O3, Fe, Al(dư)
Tóm t t :
Ph n 1:
Al2O3:x mol
Fe : y mol +NaOH → 1,176l H2 +c/r n + HCl → 1,008l H2
Al :z mol
ta d dàng th y ch có Al tác d ng v i NaOH
nAl=2/3nH2=2/3*0,0525=0,035mol
z=0,035 mol(1)
ch t r n là Fe nFe = nH2 = 0,045 mol y = 0.045mol(2)
Ph n 2:
Al2O3: kx mol
Fe : ky mol +HCl → 6,552l H2
Al : kz mol
d dàng ta có ky + 3/2kz = 0,2925(3)
T (1,2,3) k=3 nFe = y + ky = 4y = 0,18 mol
nAl (dư) = z + kz = 0,14mol
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
theo phương trình d dàng tìm ñư c:
mAl=(0,16+0,14)*27=8,1g chi m 36.78%
mFe3O4=0,06*232=13.92g chi m 63,21%
VD 11: Ti n hành p nhi t nhôm hh g m Al & oxit Fe thu ñư c hh ch t r n
X. Cho X tác d ng v i dd NaOH dư thu ñư c dd Y, ph n không tan Z &
0.672 l khí (ñktc). Cho dd HCl vào dd Y ñ n khi thu ñư c lư ng k t t a l n
nh t, l c l y k t t a, nung ñ n kh i lư ng không ñ i thu ñư c 5.1g ch t r n.
Cho Z tác d ng v i dd H2SO4 ñ c nóng, sau p thu ñư c dd E ch ch a 1
lo i mu i s t sulfat & 2.688 l SO2(ñktc). Các p x y ra hoàn toàn. Công th c
pt c a oxit Fe là:
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-7-
a. FeO hayFe2O3
b. hay Fe3O4
c.Fe2O3 hay Fe3O4
d.Fe2O3
G : 1/
0,045............................................. .......0,045
0,01.............................................. .........0,01
0
0,01.............................................. ...............0,015
ph n 2 tác d ng v i NaOH có khí thoát ra → còn dư Al
n = 0,055
= 0,015 => n = 0,01
=> = 0,01 => = 0,045
=> = 0,045
=> = 9,66 : 2 - 0,045*56 - 0,01*27 = 2,04
=> = 0,02
=> 3x : y = 0,045 : 0,02 => 3 : 4
=>
2/
0,25.............................................. ...............0,375
0,8.......... 2,4
= 2,4 => nFe = 0,8
ch t r n tác d ng v i NaOH → khí Al dư
= 0,375 => = 0,25
= 92,35 - 0,25*27 - 0,8*56 = 40,8
-> = 0,4
=> 3x : y = 0,8 : 0,4
=>
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-8-
3/
0,02...........................................0,0 2..............0,03
0,04..................................0,08
0,1............................................... .............0,1
0,1....................0,05
0,08.............................................. .............0,12
= 0,12 => = 0,08
có khí thoát ra => Al dư
ch t r n td v i
= 0,03 => = 0,02
= 0,05(sau khi nung)
=> = 0,02
=> 3x : y = 0,04 : 0,02
=>
VD 12: Cho 0,2 mol Al ph n ng v i 0,075 mol Fe3O4 (không có O2). Cho
s n ph m vào dung d ch H2SO4 loãng thu ñư c 0,24 mol H2 ñktc . Hi u
su t ph n ng nhi t nhôm là?
2. Các ph n ng có th có:
2Al + 3FeO 3Fe + Al2O3
→
o
t
(7)
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
→
o
t
(8)
8Al + 3Fe3O4 9Fe + 4Al2O3
→
o
t
(9)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (10)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ (11)
Xét các ph n ng (1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11) ta th y Fe0 cu i cùng thành Fe+2,
Al0 thành Al+3, O20 thành 2O−2 và 2H+ thành H2 nên ta có phương trình b o
toàn electron như sau:
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
-9-
5,4 × 3
0,013 × 2 + = 0,009 × 4 + n × 2
27
O20 → 2O−2
Fe0 → Fe+2 Al0 → Al+3 2H+ → H2
⇒ n = 0,295 mol
⇒ VH 2 = 0,295 × 22,4 = 6,608 lít. (Đáp án A)
Nh n xét: Trong bài toán trên các b n không c n ph i băn khoăn là t o
thành hai oxit s t (h n h p A) g m nh ng oxit nào và cũng không c n ph i
cân b ng 11 phương trình như trên mà ch c n quan tâm t i tr ng thái ñ u và
tr ng thái cu i c a các ch t oxi hóa và ch t kh r i áp d ng lu t b o toàn
electron ñ tính lư c b t ñư c các giai ño n trung gian ta s tính nh m
nhanh ñư c bài toán.
VD 13: Tr n 0,81 gam b t nhôm v i b t Fe2O3 và CuO r i ñ t nóng ñ ti n
hành ph n ng nhi t nhôm thu ñư c h n h p A. Hoà tan hoàn toàn A trong
dung d ch HNO3 ñun nóng thu ñư c V lít khí NO (s n ph m kh duy nh t)
ñktc. Giá tr c a V là
A. 0,224 lít. B. 0,672 lít. C. 2,24 lít. D. 6,72 lít.
Hư ng d n gi i
Tóm t t theo sơ ñ :
Fe2O3 to
0,81 gam Al + hçn hîp A VNO = ?
→ →
hßa tan ho n to n
dung dÞch HNO3
CuO
Th c ch t trong bài toán này ch có quá trình cho và nh n electron c a
nguyên t Al và N.
Al → Al+3 + 3e
0,81
→ 0,09 mol
27
→
N+5 + 3e N+2
và
0,09 mol → 0,03 mol
VNO = 0,03×22,4 = 0,672 lít. (Đáp án D)
⇒
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
- 10 -
Nh n xét: Ph n ng nhi t nhôm chưa bi t là hoàn toàn hay không hoàn toàn
do ñó h n h p A không xác ñ nh ñư c chính xác g m nh ng ch t nào nên
vi c vi t phương trình hóa h c và cân b ng phương trình ph c t p. Khi hòa
tan hoàn toàn h n h p A trong axit HNO3 thì Al0 t o thành Al+3, nguyên t
Fe và Cu ñư c b o toàn hóa tr .
VD 14:
Nung 10,8 g b t Al v i 16 g Fe2O3 (trong ñi u ki n không có không khí ) ,
thì kh i lư ng Al2O3 là bao nhiêu ?
nu
BG:
Ta có :
Khi cho Al tác d ng v i Fe2O3 có th x y ra 3 ph n ng sau :
V m t th c t c 3 ph n ng trên x y ra ñ ng th i nhưng ñ thu n l i cho
tính toán , 1 cách g n ñúng ta coi t c ñ ph n ng (1) và (2) r t nh so v i
(3) nghĩa là 1 cách g n ñúng ta coi ch có ph n ng
Theo bài cho thì ph n ng ch có 80% nghĩa là c 2 ch t ban ñ u không ph n
ng h t
Do ñó : ñ tính Al2O3 theo ch t nào (Al hay Fe2O3 ) ta ph i tìm ch t h t b ng
cách :
Gi s ph n ng x y ra hoàn toàn
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
- 11 -
Theo s mol bài cho d th y Fe2O3 h t, nên s n ph m tính theo Fe2O3
Kh i lư ng c a Al2O3thu ñc :
Mà H=80% , nên kh i lư ng Al2O3 th c t thu ñc là :
VD 15: Dùng m (g) Al ñ kh h t 1.6 g Fe2O3 (ph n ng nhi t nhôm). S n
ph m sau ph n ng tác d ng v i lư ng dư dung d ch NaOH t o ra 0.672 lít
khí (ñktc). Tính m?
A: 0.54 g
B: 0.81 g
C: 1.08 g
D 1.755 g
BG:
Vì s n ph m tác d ng v i NaOH gi i phóng khí nên Fe2O3 h t, Al dư.
2 2 0.672
nH 2 = * = 0,02mol
nAl dư =
3 3 22.4
1.6
= 0.02mol
nAl tham gia ph n ng = 2nFe2O3 = 2 *
160
T ng s mol Al ban ñ u là: 0.02 + 0.02 = 0.04 mol
m= 0.04*27 = 1.08 g
Đáp án C
VD 16:
Trộn 0,54g bột nh«m vội bột Fe2O3 và CuO rội tiộn hành phộn ộng nhiột
nh«m thu ộộộc hộn hộp X. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dộch HNO3
ộộộc hộn hộp khÝ gộm NO và NO2 cã tØ lÖ sè mol t−¬ng øng l 1:3. ThÓ
tÝch(®ktc) khÝ NO v NO2 lÇn l−ît l ?
BG:
¸p dông ph−¬ng ph¸p b¶o to n electron ta cã:
Qu¸ tr×nh oxi hãa: Qu¸ tr×nh khö:
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
- 12 -
→ Al3+ + 3e N5+ +3e → N2+
Al
0,54
→ = 0,06 mol →x
3x
27
N5+ +1e → N4+
→x
3x
¸p dông ®Þnh luËt b¶o to n electron ta cã: 6x = 0,06 → x = 0,01 mol
VËy: VNO= 0,01 x 22,4 = 0,224 lÝt v VNO2 =0,03 x 22,4 = 0,672 lÝt
VD 17:
Mét hçn hîp Al v Fe2O3 cã khèi l−îng l 26,8 gam.TiÕn h nh ph¶n øng
nhiÖt nh«m(ph¶n øng ho n to n) thu ®−îc chÊt r¾n A.Chia A l m 2 phÇn
b»ng nhau:
-1/2 t¸c dông víi NaOH cho ra khÝ H2
-1/2 A cßn l¹i cho t¸c dông víi dung dÞch HCl d− cho ra 5,6l khÝ
H2(®ktc)
Khèi l−îng cña Al v Fe trong hçn hîp ban ®Çu l ?
BG:
Gäi x=nAl; y=nFe2O3
mAl + mFe2O3 = 27x +160y =26,8 (1)
Sau ph¶n øng nhiÖt nh«m 1/2 hçn hîp A t¸c dông víi dung dÞch NaOH
cho ra khÝ H2 vËy cßn d− Al. Do ph¶n øng n y ho n to n nªn d− Al th× hÕt
Fe2O3.
2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3
y y
y y
2 2
x
1/2 hçn hîp A ngo i Al2O3 cßn chøa y mol Fe v ( -y) mol Al d−
2
Víi dung dÞch HCl
Al2O3 +6HCl → AlCl3 + 3 H2O
3
Al + 3H2O → AlCl3 + H2 ↑
2
x 3x
( - y) ( - y)
2 22
Fe +2HCl → FeCl2 +H2 ↑
y y
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
- 13 -
3x 5,6
= 0.25
⇒ nH2= ( - y) +y =
22 22,4
3x-2y= 1 (2)
T (1) (2) ⇒ x=0,4 mol Al nªn mAl=0,4x 27=10,8 g
y= 0,1 mol Fe2O3 ⇒ mFe2O3=o,1x 160=16g
BÀI T P T GI I:
Câu 1 : Sau khi th c hi n ph n ng nhi t nhôm h n h p A g m Al và FexOy
thu ñư c 92,35 gam ch t r n C . Hoà tan C b ng NaOH dư th y có 8,4 lít khí
bay ra ñktc và còn l i ph n không tan D .N u hoà tan h t D c n 240 gam
dung d ch H2SO4 98% ph n ng ch t o thành Fe(III).ph n ng x y ra 100%
.
Tính kh i lư ng Al2O3 t o thành và xác ñ nh công th c c a oxit Fe.
Câu 2: Ti n hành ph n ng nhi t nhôm h n h p Al và Fe2O3 không có
không khí .Chia h n h p sau ph n ng ñã tr n ñ u thành hai ph n không
b ng nhau. Ph n I tác d ng v i NaOH dư thu ñư c 1,68 lít khí ñktc .Ph n II
tác d ng v a ñ v i 1,95 lít dung d ch HCl 1M thoát ra 11,76 lít khí ñktc
.Hi u su t các ph n ng 100% .Tính kh i lư ng Fe t o thành trong ph n ng
nhi t nhôm .
Câu 3: Tr n 10,8 gam b t Al v i 34,8 gam Fe3O4 r i ti n hành ph n ng
nhi t nhôm .Gi s ch x y ra ph n ng kh oxit Fe thành Fe kim lo i .Hoà
tan hoàn toàn h n h p ch t r n sau ph n ng b ng dung d ch H2SO4 20%
(d=1,15) thì thu ñư c 10,752 lít H2 ñktc .Tính hi u su t c a ph n ng nhi t
nhôm và th tích t i thi u dung d ch H2SO4 c n dùng .
Câu 4: Tr n 10,44 gam Fe3O4 v i 4,05 gam b t nhôm r i ti n hành ph n
ng nhi t nhôm (không có không khí) sau khi k t thúc thí nghi m l y ch t
r n thu ñư c cho tác d ng v i dung d ch NaOH dư th y thoát ra 1,68 lít khí
ñktc .
Tính hi u su t c a ph n ng nhi t nhôm
Câu 5: Nung m gam h n h p A g m b t Al và Fe3O4 sau m t th i gian thu
ñư c ph n r n B .Đ hoà tan h t B c n V ml dung d ch H2SO4 0,7M loãng
.Sau ph n ng thu ñư c dung d ch C và 9,846 lít khí (27oC;1,5at).Cho
NaOH dư vào C ñư c k t t a D .Nung D trong chân không ñ n kh i lư ng
không ñ i thu ñư c 44 gam ch t r n E .Kh hoàn toàn E b ng H2 dư thu
ñư c 11,7 gam nư c .
1.Tính % kh i lư ng các ch t trong B.
2.Tính hi u su t ph n ng nh êt nhôm và th tích V
Câu 6: Cho h n h p A kh i lư ng m gam b t Al và FexOy. Ti n hành ph n
ng nhi t nhôm h n h p A trong ñi u ki n không có oxi ñư c h n h p B
.Nghi n nh và tr n ñ u r i chia làm hai ph n .Ph n I có kh i lư ng 14,49
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
- 14 -
gam ñư c hoà tan h t trong dung d ch HNO3 ñun nóng ñư c dung d ch C và
3,696 lít khí NO ñktc .
Cho ph n II tác d ng v i lư ng dư dung d ch NaOH ñun nóng th y thoát ra
0,336 lít khí ñktc và còn l i 2,52 gam ch t r n không tan .các ph n ng x y
ra hoàn toàn .
1.Vi t phương trình hoá h c c a các ph n ng x y ra .
2.Xác ñ nh công th c c a oxit s t .
Câu 7: Tr n 10,8 gam b t nhôm v i 34,8g b t Fe3O4 r i ti n hành ph n ng
nhi t nhôm thu ñư c h n h p A. hòa tan h t A b ng HCl thu ñư c 10,752 lít
H2(ñktc). Hi u su t ph n ng nhi t nhôm và th tích dung d ch HCl 2M c n
dùng là?
A. 80% và 1,08lít C. 60% và 10,8lít
B. 20% và 10,8lít D. 40% và 1,08lít
Câu 8: nung h n h p A g m Al, Fe2O3 ñư c h n h p B (hi u su t 100%).
Hòa tan h t B b ng HCl dư ñư c 2,24 lít khí (ñktc), cũng lư ng B này n u
cho ph n ng v i dung d ch NaOH dư th y còn 8,8g r n C. Kh i lư ng các
ch t trong A là?
A. mAl=2,7g, mFe2O3 =1,12g C. mAl=2,7g, mFe2O3=11,2g
B. mAl=5,4g, mFe2O3=1,12g D. mAl=5,4g, mFe2O3=11,2g
Câu 9: H n h p A g m 0,56g Fe và 16g Fe2O3 m (mol) Al r i nung nhi t
ñ cao không có không khí ñư c h n h p D. N u cho D tan trong H2SO4
loãng ñư c V(lít) khí nhưng n u cho D tác d ng v i NaOH dư thì thu ñư c
0,25V lít khí.Giá tr c a m là?
A. 0,1233 C. 0,12
B. 0,2466 D. 0,3699
Câu 10: Có 26,8g h n h p b t nhôm và Fe2O3. Ti n hành nhi t nhôm cho
t i hoàn toàn r i hòa tan h t h n h p sau ph n ng b ng dung d ch HCl
ñư c 11,2 lít H2(ñktc). Kh i lư ng các ch t trong h n h p ban ñ u là?
A. mAl=10,8g;m =1,6g C. mAl=1,08g;m =16g
B. mAl=1,08g;m =16g D. mAl=10,8g;m =16g
Câu 11: H n h p X g m Al và Fe2O3. L y 85,6gam X ñem nung nóng ñ
th c hi n ph n ng nhi t nhôm, sau m t th i gian thu ñư c m gam ch t r n
Y. Chia Y làm 2 ph n b ng nhau:
- Ph n 1: Hòa tan trong dung d ch NaOH dư th y thoát ra 3,36lít khí (ñktc)
và còn l i m1 gam ch t không tan.
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
- 15 -
- Ph n 2: Hòa tan h t trong dung d ch HCl th y thoat ra 10,08 lít khí (ñktc).
Ph n trăm kh i lư ng Fe trong Y là?
A. 18% C. 19,6%
B. 39,25% D. 40%
Câu 12: H n h p X g m Al và Fe2O3. L y 85,6gam X ñem nung nóng ñ
th c hi n ph n ng nhi t nhôm, sau m t th i gian thu ñư c m gam ch t r n
Y. Chia Y làm 2 ph n b ng nhau:
- Ph n 1: Hòa tan trong dung d ch NaOH dư th y thoát ra 3,36lít khí (ñktc)
và còn l i m1 gam ch t không tan.
- Ph n 2: Hòa tan h t trong dung d ch HCl th y thoat ra 10,08 lít khí (ñktc).
Thành ph n ch t r n Y g m các ch t là?
A. Al, Fe2O3, Fe,Al2O3 C. Fe, Al2O3
D. C A, C ñúng
B. Al, Fe, Al2O3
Câu 13 Cho h n h p g m Al và Fe2O3 nung trong 1 bình kín không có
không khí. p/ ng xong → h n h p B chia làm 2 ph n
P1 tác d ng 100ml dd NaOH 1M còn ch t D không tan
P2 t/d ng v a h t 1.12 lít d2 HCl 1M → 2.4 l khí H2 19oC 2Amt tìm kh i
lư ng D và % D
Câu 14: Ph n ng nhi t Nhôm v i Fe2O3. Sau ph n ng , chia h n h p
thành 2 ph n b ng nhau:
Ph n 1: Đem t/d v i dd H2SO4 dư thu ñư c 1.68 l (ñktc) H2
Ph n 2: h/tan trong dd HNO3 ñ c nóng t o 3,36l khí (ñktc) .
Tính kh i lư ng c a Oxit s t
Câu 15: Th c hi n ph n ng nhi t nhôm v i Fe2O3 trong môi tru ng không
có không khí. Tr n ñ u h n h p sau ph n ng r i chia làm 2 ph n . Ph n II
nhi u hơn ph n I 0,59g . Cho m i ph n tác d ng v i dung d ch NaOH, thu
ñư c 40.32 lít và 60,48 l H2 (ñktc).H=100%
a)tính kh i lư ng m i ph n
b) tính kh i lư ng m i ch t sau khi ph n ng nhi t phân.
Câu 16:
Trén 5,4 g bét Al víi 17,4 g bét Fe3O4 råi tiÕn h nh ph¶n øng nhiÖt nh«m.
Gi¶ sö chØ x¶y ra ph¶n øng Fe3O4 th nh Fe. Hßa tan ho n to n hçn hîp chÊt
r¾n sau ph¶n øng b»ng dung dÞch H2SO4 lo ng th× thu ®−îc 5,376 (l) H2
(®ktc). HiÖu suÊt cña ph¶n øng nhiÖt nh«m?
Câu 17:
- Chuyên ñ hoá h c: bài t p ph n ng nhi t nhôm
- 16 -
Cho 5,4 g hçn hîp Al víi 23 g oxit s¾t II råi tiÕn h nh ph¶n øng nhiÖt nh«m.
Gi¶ sö chØ x¶y ra ph¶n øng khö FeO th nh Fe, hßa tan ho n to n hçn hîp
chÊt r¾n sau ph¶n øng b»ng dung dÞch HCl. TÝnh thÓ tÝch khÝ thu ®−îc sau
ph¶n øng?
nguon tai.lieu . vn
