Phản ứng nhiệt nhôm VD và VDC

D ng Ti n Tài PH N [Ph n ng nhi t nhôm VD VDC] GI I CHI TI T NG NHI T NHÔM VD VÀ VDC Hà N i, ngày 27 tháng n m 2020 Mùng T t Canh Tý! D I S đ ph n ng Ti n Tài ng t ng Ph n ng x y hoàn toàn (H = 100%)  TH1: Chất rắn Al2 O3 , M  t Al + M x O y    TH2: Chaát rắn Al2 O3 , M, Al dư H  100%   TH3: Chất rắn Al2 O3 , M, M x O y dö Ph n ng x y khơng hồn tồn (H < 100%)  Al2 O3  M  t  Chất rắn M a O b Al + M x O y  H  100%  M O dö  x y  Al dö Nh ng l u ý v kh n ng ph n ng  Al kh đ c oxit kim lo i sau Al (th ng g p: Fe2O3, FeO, Fe3O4, CuO, Cr2O3, …)  Khi cho h n h p r n sau tác d ng v i dung d ch ki m Al, Al2O3 s b hịa tan   n Al dư  n H 2Al + 2NaOH +2 H O   2NaAlO2 + 3H      Al2 O3  2NaOH   2NaAlO2 + H O   n  1.n Al dö  2.n Al O   n NaAlO  Al bđ   Cr khơng tác d ng v i dung d ch axit HNO3 ho c H2SO4 đ c, ngu i b th đ ng hóa gi ng nh Al Fe  Cr không tan dung d ch ki m, nh ng tan h n h p ki m nóng ch y v i nitrat hay clorat kim lo i ki m t o thành cromat t ng ng  Cr2O3 oxit l ng tính, tan dung d ch axit ki m đ c 2 Ph ng pháp gi i chung  S d ng BTNT, BTe, BTKL, BT T dung d ch sau ph n ng TOLIHA.VN – TRANG H C TR C TUY N – H C LÀ MÊ! Trang 1/6 D ng Ti n Tài II H [Ph n ng nhi t nhôm VD VDC] ng d n gi i chi ti t c a ví d có tham kh o t quý h y (Cô) đ ng nghi p đ thi th r n oàn qu Trân tr ng c m n! M đ v n d ng Ví d 1: Nung h n h p g m 0,12 mol Al 0,04 mol Fe3O4 m t th i gian, thu đ c h n h p r n X Hịa tan hồn tồn X dung d ch HCl d thu đ c 0,15 mol khí H2 m gam mu i Giá tr c a m A 34,10 B 32,58 C 31,97 D 33,39 H ng ế n gi i  S đ ph n ng: Al2 O3 H2  Fe   Fe O  HCl dư X  H O (sp) Albđ  H < 100% Al dö dd Al3 , Fe  , Fe3 , H  dö, Cl   Fe3 O dö  Áp d ng đ nh lu t b o toàn: BTNT.O  n H O (sp)  n O bñ  4.n Fe O  0,16 mol BTNT.H   n HCl pö  2n H O  2n H  0, 62 mol   mAl bñ  mFe O BTKL bñ  mHCl pư  mmuối  mH O  mH 2  27.0,12  232.0, 04  36,5.0, 62  m  18.0,16  2.0,15  m  31, 97 gam Ví d 2: Nung nóng m gam h n h p g m Al Fe3O4 u ki n khơng có khơng khí Sau ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c h n h p r n X Cho X tác d ng v i dung d ch NaOH (d ) thu đ c dung d ch Y, ch t r n Z 3,36 lít khí H2 (đktc) S c khí CO2 (d ) vào dung d ch Y, thu đ c 39 gam k t t a Giá tr c a m A 48,3 B 45,6 C 36,7 D 57,0 H ng ế n gi i  S đ ph n ng: H2  Al2 O3 H O (sp)   Fe O  NaOH dư Albđ  X Fe      CO  H O 100% dd AlO 2 , Na , OH  dö   Al(OH)3  Al dư  chất rắn Z Fe BTNT.Al  n Al bñ  n Al(OH)3   B o toàn Al ban đ u:  39  0,5 mol 78 Tính l BTe ng Al d X:  3n Al dö  2n H2  n Al dö  0,1 mol Tính l BTNT.Al ng Al2O3 X:    n Al bđ  n Al dư  2n Al O  n Al O  3 0,5  0,1  0, mol 3.0,  0,15 mol  27.0,5  232.0,15  48, gam BTNT.O  B o toàn O ban đ u:  4.n Fe3O4 bñ  3.n Al2O3  n Fe3O4 bñ   V y giá tr c a m b ng: m  mAl bñ  mFe3O4 bñ Trang 2/6 FaẾebook: D ng Ti n Tài – Phone/ Zalo: 096 868 9872 D ng Ti n Tài [Ph n ng nhi t nhơm VD VDC] Ví d 3: Th c hi n ph n ng nhi t nhôm h n h p g m m gam Al 4,56 gam Cr2O3 (trong u ki n khơng có O2), sau ph n ng k t thúc, thu đ c h n h p X Cho toàn b X vào m t l ng d dung d ch HCl (lỗng, nóng), sau ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c 2,016 lít H2 (đktc) Cịn n u cho tồn b X vào m t l ng d dung d ch NaOH (đ c, nóng), sau ph n ng k t thúc s mol NaOH ph n ng A 0,06 mol B 0,14 mol C 0,08 mol D 0,16 mol H ng ế n gi i  S đ ph n ng:  HCl dö  Cr 3 , Al3 , H  dö, Cl   + H  Al2 O3   Cr O Albñ   X Cr 100% Al dö   NaOH đặc, nóng, dư  Na  , AlO2 , OH  dư  Cr không tan + H   Ch ng minh r n X ch a Al d : - T ng s mol Cr X t i đa n Cr  2n Cr O  2 4,56 2, 016 BTe (không kh p s li u)  0, 06 mol  n H  0, 06 < 152 22, - Ch ng t X ph i ch a Al d đ tác d ng NaOH sinh thêm khí H2, đ ng ngh a Cr2O3 ph n ng h t Cr : 0, 06 mol BTe (H=100%)  2n Cr  3n Al dö  2n H    Al dö : 0,02 mol BTNT.O  B o toàn O ban đ u:  3n Cr2O3  3n Al2O3  n Al2O3  0,03 mol BTNT.Al  B o toàn Al ban đ u:     n Al bđ  1.n Al dư  2.n Al2 O3 0, 08 mol  Khi cho X tác d ng v i NaOH đ c, nóng, d : ch có Al, Al2O3 ph n ng (Cr khơng ph n ng) BTNT   n NaOH pö  n NaAlO  n Al bñ  0, 08 mol Ví d 4: Tr n 10,8 gam b t nhơm v i 34,8 gam b t Fe3O4 r i ti n hành ph n ng nhi t nhôm u ki n khơng có khơng khí Hịa tan h n h p r n sau ph n ng b ng dung d ch H2SO4 loãng d thu đ c 10,752 lít H2 (đktc) Hi u su t ph n ng nhi t nhôm (gi s Fe3O4 ch b kh thành Fe) A 80% B 90% C 70% D 60% H ng ế n gi i  S đ ph n ng:  Al2 O3 H2   Fe   Fe O  H SO dư Albđ  X  H O (sp) H < 100% Al dö  dd Al3 , Fe  , Fe3 , H  dö, SO 24    Fe3 O dö 4 BTe  Nh n xét:  3n Al bñ  8n Fe3O4 bñ  H% tính theo Fe3O4 BTNT   n Fe  3a mol  G i a s mol Fe3O4 ph n ng:   8a BTe   3.n Al pö  8.n Fe O  n Al pö  mol  BTe  Khi r n X tác d ng v i H2SO4:  3n Al dö  2n Fe  2n H2  3.(0,  8a 10, 752 )  2.3a   a  0,12 mol 22,  V y hi u su t ph n ng nhi t nhơm là: H%  n Fe O pư n Fe O bñ 3 100%  0,12 100%  80% 0,15 TOLIHA.VN – TRANG H C TR C TUY N – H C LÀ MÊ! Trang 3/6 D ng Ti n Tài [Ph n ng nhi t nhơm VD VDC] Ví d 5: Th c hi n ph n ng nhi t nhôm gi a 6,48 gam Al v i 17,6 gam Fe2O3 Ch có ph n ng nhôm kh oxit kim lo i t o kim lo i em hòa tan ch t r n sau ph n ng nhi t nhôm b ng dung d ch xút d cho đ n k t thúc ph n ng, thu đ c 1,344 lít H2 (đktc) Hi u su t ph n ng nhi t nhôm A 100% B 90,9% C 83,3% D 70% H ng ế n gi i  S đ ph n ng: H2  Al2 O3 Fe H O (sp)   Fe O  NaOH dö    Albñ  X  H < 100% dd Na  , AlO  , OH  dö Al dö Fe2 O3 dư chất rắn Fe, Fe O3  BTe  Nh n xét:  3n Al bđ  6n Fe2 O3 bđ  H% tính theo Fe2 O3 BTe  Khi r n X tác d ng v i NaOH d :  3n Al dö  2n H2  n Al dö  0, 04 mol BTNT.Al  n Al pư  n Al bđ  n Al dư   B o tồn Al ban đ u:  BTe  6n Fe O pö  3n Al pö  n Fe O pö  0,1 mol n Fe O  V y hi u su t ph n ng nhi t nhôm là: H%  n Fe O 2 M 6, 48  0, 04  0, mol 27 pư 100%  bđ 0,1 100%  90,9% 0,11 đ v n d ng cao Ví d 1: Ti n hành ph n ng nhi t nhôm m gam h n h p A g m b t Al s t oxit FexOy u ki n khơng có khơng khí, đ c h n h p B Nghi n nh , tr n đ u B r i chia thành hai ph n: Ph n có kh i l ng 14,49 gam đ c hòa tan h t dung d ch HNO3 đun nóng, d đ c dung d ch C 3,696 lít khí NO s n ph m kh nh t (đktc) Ph n tác d ng v i l ng d dung d ch NaOH đun nóng, th y gi i phóng 0,336 lít khí H2 (đktc) l i 2,52 gam ch t r n Các ph n ng đ u x y hoàn toàn Giá tr c a m A 21,735 B 28,980 C 19,320 D 43,470 H  S đ ph n ng: Al2 O3   Fe O  X Fe Albđ  100% Al dư  x ng ế n gi i  HNO dö   dd Fe3 , Al3 , NO3 , H  dö  + NO  + H O phaàn y  X lý ph n tr  NaOH dö   dd  Na  , AlO 2 , OH  dư  rắn Fe + H O + H  phaàn  c cho g n: n Fe  56  0, 045 mol  2,52 BTe   3n Al dö  2n H  n Al dö  0, 01 mol   X lý ph n 1: G i k h s t l ng gi a ph n (m phaàn  k.mphaàn ) BTKL Al2 O3 : a mol  102a  2, 79k  14, 49 k    phaàn   Fe : 0, 045.k mol   BTe 3, 696   a  0, 06 Al dö: 0,01.k mol   3.0, 045k  3.0, 01k  22,   V yv ih s t l Trang 4/6 ng k = 3, giá tr c a m m  14, 49 FaẾebook: D  19,32 gam ng Ti n Tài – Phone/ Zalo: 096 868 9872 D ng Ti n Tài [Ph n ng nhi t nhơm VD VDC] Ví d 2: Th c hi n ph n ng nhi t nhôm h n h p X g m Al Fe2O3 u ki n khơng có khơng khí thu đ c 28,92 gam h n h p Y, nghi n nh , tr n đ u chia h n h p Y thành hai ph n Ph n m t tác d ng v i dung d ch NaOH d thu đ c 1,008 lít H2 (đktc) 3,36 gam ch t r n không tan Ph n hai tác d ng v a đ v i 608 ml dung d ch HNO3 2,5M thu đ c 3,808 lít NO (đktc) dung d ch Z ch a m gam h n h p mu i Các ph n ng x y hoàn toàn Giá tr c a m g n nh t v i giá tr sau đây? A 99 B 100 C 101 D 102 H  S đ ph n ng: Al2 O3   Fe O Albñ   X Fe 100% Al dö  ng ế n gi i  NaOH dö   dd  Na  , AlO 2 , OH  dư  rắn Fe + H O + H  phaàn  X lý ph n tr  HNO dd Fe3 , Fe  Al3 , NO3 , NH 4  + NO  + H O  phaàn c cho g n: 3,36  BTNT  0, 06 mol   Al2 O3  0, 03 mol n Fe  56  BTe   3n Al dö  2n H  n Al dö  0, 03 mol  ng gi a ph n (m phaàn  k.mphaàn )  X lý ph n 2: G i k h s t l Al2 O3 : 0,03.k mol  phaàn BTKL   Fe : 0, 06.k mol   7, 23.k  28,92  (102.0, 03  56.0, 06  27.0, 03)  k  Al dö: 0,03.k mol  BTKL   mphaàn  mHNO  28,92  mmuối  mkhí  mH O pư 3,808 + 63.0,608.2,5 = m + 30 + 18.n H O (*) 22, vai troø H   n HNO  2.3.n Al O  4n NO  10n NH NO  n NH NO  0, 03 mol (**)  3 4  4n NH NO  2n H O  n HNO  n H O  0, mol (***) BTNT.H  Thay (***) vào (*) đ c: m = 99,75 gam  Gi i thích (**): 2H   O(oxit )   H2O 4H   NO3  3e   NO  2H O 10H   NO3  8e   NH 4  3H O TOLIHA.VN – TRANG H C TR C TUY N – H C LÀ MÊ! Trang 5/6 D ng Ti n Tài III Bài t p t [Ph n ng nhi t nhôm VD VDC] luy n Câu 1: Tr n 0,81 gam b t nhôm v i b t Fe2O3 CuO r i đ t nóng đ ti n hành ph n ng nhi t nhôm thu đ c h n h p A Hoà tan hoàn toàn A dung d ch HNO3 đun nóng thu đ c V lít khí NO (s n ph m kh nh t) đktc Giá tr c a V A 0,224 lít B 0,672 lít C 2,24 lít D 6,72 lít Câu 2: Nung nóng m gam h n h p Al Fe2O3 (trong u ki n khơng có khơng khí) đ n ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c h n h p r n Y Chia Y thành hai ph n b ng nhau: Ph n 1: tác d ng v i dung d ch H2SO4 loãng d sinh 3,08 lít khí H2 ( đktc) Ph n 2: tác d ng v i dung d ch NaOH d sinh 0,84 lít khí H2 ( đktc) Giá tr c a m A 22,75 gam B 21,40 gam C 29,40 gam D 29,43 gam Câu 3: H n h p X g m Al, Fe2O3 có kh i l ng 21,67 u ki n khơng có khơng khí (gi s ch x y ph n ch t r n sau ph n ng b ng dung d ch NaOH d thu đ r n không tan Hi u su t c a ph n ng nhi t nhôm A 45% B 50% gam Ti n hành ph n ng nhi t nhôm ng kh Fe2O3 Fe) Hòa tan h n h p c 2,016 lít khí H2 (đktc) 12,4 gam ch t C 71,43% D 75% Câu 4: Nung Al Fe3O4 (khơng có khơng khí, ph n ng x y hoàn toàn) thu đ c h n h p A N u cho A tác d ng v i dung d ch KOH d thu đ c 0,672 lít khí (đktc) N u cho A tác d ng v i H2SO4 đ c, nóng d đ c 1,428 lít SO2 nh t (đktc) Ph n tr m kh i l ng Al h n h p ban đ u A 33,69% B 26,33% C 38,30% D 19,88% Câu 5: Ti n hành ph n ng nhi t nhơm hồn tồn m gam h n h p X g m Al, FexOy u ki n khơng có khơng khí thu đ c h n h p Y Chia Y thành ph n Ph n I cho tác d ng v i dung d ch NaOH d thu đ c 1,008 lít H2 (đktc) cịn l i 5,04 gam ch t r n khơng tan Ph n II có kh i l ng 29,79 gam, cho tác d ng v i dung d ch HNO3 lỗng d thu đ c 8,064 lít NO (đktc, s n ph m kh nh t) Giá tr c a m công th c c a oxit s t A 39,72 gam Fe3O4 B 38,91 gam FeO C 36,48 gam Fe3O4 D 39,72 gam FeO ÁP ÁN THAM KH O: – B; – A; …… H Trang 6/6 – D; – C; – A T …… FaẾebook: D ng Ti n Tài – Phone/ Zalo: 096 868 9872 ... [Ph n ng nhi t nhôm VD VDC] Ví d 3: Th c hi n ph n ng nhi t nhôm h n h p g m m gam Al 4,56 gam Cr2O3 (trong u ki n khơng có O2), sau ph n ng k t thúc, thu đ c h n h p X Cho toàn b X vào m t l ng... D ng Ti n Tài III Bài t p t [Ph n ng nhi t nhôm VD VDC] luy n Câu 1: Tr n 0,81 gam b t nhôm v i b t Fe2O3 CuO r i đ t nóng đ ti n hành ph n ng nhi t nhôm thu đ c h n h p A Hoà tan hoàn toàn A... gam ng Ti n Tài – Phone/ Zalo: 096 868 9872 D ng Ti n Tài [Ph n ng nhi t nhôm VD VDC] Ví d 2: Th c hi n ph n ng nhi t nhôm h n h p X g m Al Fe2O3 u ki n khơng khí thu đ c 28,92 gam h n h p Y,