Phản ứng nhiệt nhôm Để học tốt môn Hóa học lớp 12 VnDoc com Phản ứng nhiệt nhôm Để học tốt môn Hóa học lớp 12 Chuyên đề Hóa học 12 Phản ứng nhiệt nhôm Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải b[.]
Phản ứng nhiệt nhơm Để học tốt mơn Hóa học lớp 12 Chuyên đề Hóa học 12 Phản ứng nhiệt nhôm Nội dung tài liệu giúp bạn học sinh giải tập Hóa học lớp 12 hiệu Mời bạn tham khảo Hóa học 12: Phản ứng nhiệt nhôm Lý thuyết phương pháp phản ứng nhiệt nhôm Bài tập trắc nghiệm phản ứng nhiệt nhôm Lý thuyết phương pháp phản ứng nhiệt nhôm Dự a vào phản ứng: 2yAl + 3MxOy → yAl2O3 + 3xM M là các kim loại có tıń h khử trung bıǹ h và yế u 2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe - Các trường hợ p có thể xảy ra: + Hiệu suấ t phản ứng H = 100% (phản ứng xảy hoàn toàn) Nế u cho sản phẩ m tác dụng với dung di ̣ch kiề m có H2 thoát ra, thı̀ sản phẩ m có Al dư, Fe và Al2O3 + Hiệu suấ t H < 100% ( phản ứng xảy không hoàn toàn) Khi đó sản phẩ m có Al dư, Al2O3, FexOy dư, Fe Ví dụ minh họa Bài 1: Sau thự c hiện phản ứng nhiệt nhôm với Fe3O4 thu đượ c chấ t rắ n A và nhận thấ y khố i lượ ng nhiệt nhôm tăng 0,96(g) Cho A tác dụng với dung di ̣ch NaOH dư thu đượ c 0,672 lıt́ khí (đktc), (giả sử các phản ứng đề u xảy với hiệu suấ t 100%) Khố i lượ ng của A là: A 1,08g B 1,62g C 2,1g D 5,1g Hướng dẫn: 8Al + 3Fe3O4 −tº→ 9Fe + 4Al2O3 Khố i lượ ng nhôm tăng chıń h là khố i lượ ng của nguyên tố oxi nO (trong Al2O3) = 0,96/16 = 0,06 mol nAl2O3 = 1/3 n O= 0,06/3 = 0,02 mol Theo phản ứng: nFe = 9/4 nAl2O3 = 9/4.0,02 = 0,045 mol Hỗn hợ p A sau phản ứng tác dụng với NaOH dư tạo khı́ H2 Chứng tỏ sau phản ứng nhiệt nhôm, nhôm còn dư: Ta có: nH2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol Vậy: mA = mAl dư + mAl2O3 = 0,02.27 + 0,045.56 + 0,02.102 = 5,1 (g) Bài 2: Trộn 0,81 gam bột Al với bột Fe2O3 CuO nung nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, thu hỗn hợp X Hịa tan X dung dịch HNO3 lỗng, nóng, thu V lit khí NO (đktc) Giá trị V là: A 0,224 lit B 2,24 lit C 6,72 lit D 0,672 lit Hướng dẫn: Ta có: nA1 = 0,03 (mol) Các phương trình phản ứng: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe (1) 2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu (2) Gọi số mol Al tham gia phản ứng (1) x, tham gia phản ứng (2) y Theo (1): nFe = nAl = x (mol) Theo (2): nCu = 3/2 nAl = 3/2.y (mol) Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) 3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4) Theo (3): nNO/( 3) = nFe = x (mol) Theo (4): nNO/(4) = 2/3 nCu = 2/3 x 3/2 x y = y(mol) ⇒ nNO = x + y = 0,03 (mol) ⇒ VNO = 0,03 x 22,4 = 0,672 (lit) Bài 3: Trộn 5,4g bột Al với 17,4g bột Fe3O4 rồ i tiế n hành phản ứng nhiệt nhôm (giả sử chı̉ xảy phản ứng khử Fe2O3 thành Fe) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợ p rắ n sau phản ứng bằ ng dung di ̣ch H2SO4 loãng, dư thı̀ thu đượ c 5,376 lıt́ H2 (dktc) Hiệu suấ t của phản ứng nhiệt nhôm là: A 62,5% B 60% C 20% D 80% Hướng dẫn: Ta có: Gọi số mol Fe3O4 phản ứng là x mol Vı̀ hiệu suấ t không đạt 100% nên cả Al và Fe3O4 đề u chưa phản ứng hế t Hỗn hợ p rắ n sau phản ứng gồ m Al dư, Fe3O4 dư, Al2O3 và Fe Theo phản ứng: nAl phản ứng = 8/3 x mol ⇒ nAl dư = (0,2 - 8/3 x) mol Vậy H = 0,06/0,075.100% = 80% Bài tập trắc nghiệm phản ứng nhiệt nhôm Bài 1: Đố t nóng hỗn hợ p X gồ m Fe2O3 và bột Al môi trường không có không khı.́ Nế u cho những chấ t còn lại sau phản ứng tác dụng với dung di ̣ch NaOH dư sẽ thu đượ c 0,3 mol H2; còn nế u cho tác dụng với dung di ̣ch HCl dư thu đượ c 0,4 mol H2 Vậy số mol Al hỗn hợ p X là: A 0,3 B 0,4 C 0,25 D 0,6 Đáp án: A Khi cho Al phản ứng với NaOH hoặc HCl thı̀ số mol H2 thu đượ c là nhau: nH2 = 0,3 mol ⇒ nAl = 0,2 mol Từ đó suy nH2 Fe tạo = 0,4 - 0,3 = 0,1 mol nFe = 0,1 mol ⇒ nAl đã phản ứng tạo Fe là 0,1 mol vı:̀ Bài 2: Hỗn hợp X gồm Fe2O3 Al có tỉ lệ mol tương ứng 1:3 Thực phản ứng nhiệt nhơm X (khơng có khơng khí) đến phản ứng xảy hồn tồn thu hỗn hợp gồm A Al2O3 Fe B Al, Fe Al2O3 C Al, Fe, Fe3O4 Al2O3 D Al2O3, Fe Fe3O4 Đáp án: B 8Al + Fe3O4 −tº→ 4Al2O3↓ + 9Fe ⇒ nFe3O4/nAl = 3/8 < 1/3 ⇒ Al Fe3O4 hết ⇒ Hỗn hợp sản phẩm gồm Al2O3, Fe Al Bài 3: Nung hỗn hợp gồm 10,8 gam gam Al 16,0 gam Fe2O3 (trong điều kiện khơng có khơng khí), sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn Y Khối lượng kim loại M Y là: A 5,6 gam B 22,4 gam C 11,2 gam D 16,6 gam Đáp án: D ⇒ Khối lượng kim loại Y = mFe + mAl dư = 56.0,2 + 10,8 -27.0,2 = 16,6 g Bài 4: Trộn 10,8 g bột Al với 34,8g bột Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhơm điều kiện khơng có khơng khí Hịa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 lỗng (dư) thu 10,752 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm A 80% B 90% C 70% D 60% Đáp án: A Ta có : nAl = 10,8 / 27 = 0,4 mol ; nFe3O4 = 34,8 / 232 = 0,15 mol nH2 = 10,752 / 22,4 = 0,48 mol Gọi số mol Fe3O4 phản ứng x mol Vì hiệu suất không đạt 100% nên Al Fe3O4 chưa phản ứng hết ⇒ hỗn hợp chất rắn Al dư, Fe3O4 dư , Al2O3 Fe Theo phản ứng: Bài 5: Trộn 8,1 (g) bột Al với 48g bột Fe2O3 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện khơng có khơng khí, kết thúc thí nghiệm lượng chất rắn thu là: A 61,5 g B 56,1 g C 65,1g D 51,6 g Đáp án: B Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có: mc.rắn = mAl + mFe2O3 = 8,1 + 48 = 56,1 g Bài 6: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (trong điều kiện khơng có khơng khí) Giả sử xảy phản ứng khử Fe3O4 thành Fe Hịa tan hồn toàn chất rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 lỗng (dư) thu 5,376 lít khí H2 (ở đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm số mol H2SO4 phản ứng là: A 75 % 0,54 mol B 80 % 0,52 mol C 75 % 0,52 mol D 80 % 0,54 mol Đáp án: D nAl = 0,2 mol ; nFe3O4 = 0,075 mol ; nH2 = 0,24 mol Phản ứng xảy không hồn tồn: BT e ta có: 2.nFe + 3.nAl = 2.nH2 ⇒ 9/8.x.2 + (0,2 – x).3 = 0,24.2 → x = 0,16 mol → Hphản ứng = 0,16/0,2 = 80% BT e ⇒ nH+phản ứng = 2.nFe + 3.n Al + 6.nAl2O3 + 8.nFe3O4 = 0,36 + 0,12 + 0,48 + 0,12 = 1,08 mol → nH2SO4phản ứng = 1,08/2 = 0,54mol Bài 7: Trộn 0,25 mol bột Al với 0,15 mol bột Fe2O3 tiến hành phản ứng nhiệt nhơm điều kiện khơng có khơng khí (giả sử có phản ứng khử Fe2O3 Fe) thu hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu dung dịch Y, m gam chất rắn khan Z 0,15 mol H2 Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm giá trị m A 60% 20,40 B 60% 30,75 C 50% 20,75 D 50% 40,80 Đáp án: A nAl dư = 2nH2/ = 0,1 mol ⇒ H = (0,25 – 0,1)/0,25 100% = 60% ⇒ mZ = 160.(0,15 – 0,075) + 56.0,15 = 20,4 g Bài 8: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al Fe3O4 điều kiện khơng có khơng khí Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu dung dịch Y, chất rắn Z 3,36 lít khí H2 (ở đktc) Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu 39 gam kết tủa Giá trị m là: A 45,6 gam B 57,0 gam C 48,3 gam D 36,7 gam Đáp án: C nH2 = 0,15 mol ; nAl(OH)3 = 0,5 mol - Hỗn hợp rắn X gồm: Fe, Al2O3 (x mol) Al dư (y mol) PTHH: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2 Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] CO2 + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaHCO3 nH2 = 0,15 mol → y = 0,1 mol Áp dụng ĐLBT nguyên tố với Al: 2x + y = 0,5 → x = 0,2 mol Áp dụng ĐLBT nguyên tố với O: nO(Fe3O4) = nO(Al2O3) = 0,2.3 = 0,6 mol → nFe3O4 = 0,15mol Áp dụng nguyên tố với Fe: n =Fe = 3nFe3O4 = 3.0,15 = 0,45 mol Áp dụng khối lượng: m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam Mời bạn tham khảo thêm viết chúng tôi: Lý thuyết: Một số hợp chất quan trọng nhôm Lý thuyết: Luyện tập tính chất nhơm hợp chất nhơm Tính chất chung kim loại kiềm, kiềm thổ, nhơm Chuỗi phản ứng hóa học kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhơm Bài tốn xác định tên kim loại CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm Tính lưỡng tính nhôm Trên VnDoc giới thiệu tới bạn Phản ứng nhiệt nhơm Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài liệu Giải tập Toán lớp 12, Giải tập Hóa học lớp 12, Giải tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp đăng tải ... VnDoc giới thiệu tới bạn Phản ứng nhiệt nhơm Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài liệu Giải tập Tốn lớp 12, Giải tập Hóa học lớp 12, Giải tập Vật Lí 12, Tài liệu học. .. tiến hành phản ứng nhiệt nhơm điều kiện khơng có khơng khí Hịa tan hồn tồn hỗn hợp rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu 10,752 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm A 80%... = 0,24.2 → x = 0,16 mol → Hphản ứng = 0,16/0,2 = 80% BT e ⇒ nH +phản ứng = 2.nFe + 3.n Al + 6.nAl2O3 + 8.nFe3O4 = 0,36 + 0 ,12 + 0,48 + 0 ,12 = 1,08 mol → nH2SO 4phản ứng = 1,08/2 = 0,54mol Bài 7: