Hóa học lớp 12: Bài giảng 22 đề thi bài toán nhiệt nhôm

ĐỀ THI ONLINE: BÀI TỐN NHIỆT NHƠM CHUN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHƠM MƠN HĨA: LỚP 12 BIÊN SOẠN: BAN CHUYÊN MÔNTUYENSINH247.COM Mục tiêu: - Nắm phản ứng nhiệt nhôm Viết PTHH minh họa - Học sinh vận dụng linh hoạt định luật bảo toàn nguyên tố bảo toàn electron để giải tập phản ứng nhiệt nhôm Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao 12 I THÔNG HIỂU (4 CÂU) Câu (ID: 311394): Ở nhiệt độ cao, Al khử oxit kim loại sau đây? A CuO, FeO, MgO B Na2O, Fe2O3, ZnO C CaO, CuO, Fe2O3 D Fe2O3, Cr2O3, CuO Câu (ID: 311396): Nung hỗn hợp gồm Al Fe2O3 nhiệt độ cao đến phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp X Cho hỗn hợp X tác dụng với NaOH thấy khí Thành phần X A Al, Fe, Al2O3 B Al2O3, Fe C Al, Fe, Fe2O3 D Al2O3, Fe2O3, Fe Câu (ID: 311397): Nung hỗn hợp gồm Al Fe2O3, Fe3O4, FeO nhiệt độ cao đến phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp X chứa kim loại Thành phần hỗn hợp X A Al, Fe, Fe2O3 B Fe, Al, Fe3O4 C Al, Fe, Al2O3 D Fe, Al, FeO Câu (ID: 311398): Nung hỗn hợp gồm Al Fe2O3 nhiệt độ cao đến phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp X chứa oxit Thành phần hỗn hợp X A Al, Fe, Al2O3 B Fe, Al, Fe2O3 C Al, Fe2O3, Al2O3 D Fe, Al2O3, Fe2O3 II VẬN DỤNG (12 CÂU) Câu (ID: 311400): Thực phản ứng nhiệt nhôm 10,8 gam Al với a gam FeO (phản ứng khơng hồn tồn) Sau phản ứng, hịa tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch NaOH thu dung dịch X chất rắn Y Thổi từ từ đến dư khí CO2 qua dung dịch X thu kết tủa có khối lượng là: A 15,6 gam B 31,2 gam C 11,7 gam D 23,4 gam Câu (ID: 311401): Hỗn hợp X gồm Al Fe2O3 Lấy 85,6 gam X đem nung nóng để thực phản ứng nhiệt nhơm, sau thời gian thu m gam chất rắn Y Chia Y làm phần nhau: Phần 1: Hịa tan dung dịch NaOH dư thấy 3,36 lít khí (đktc) cịn lại m1 gam chất khơng tan Phần 2: Hịa tan hết dung dịch HCl thấy 10,08 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng Fe Y là? A 18% B 39,25% C 19,6% D 40% Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Câu (ID: 311403): Nung hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 hỗn hợp Y (hiệu suất 100%) Hòa tan hết Y HCl dư thu 2,24 lít khí (đktc), lượng Y cho phản ứng với dung dịch NaOH dư thấy 8,8 gam chất rắn Z Khối lượng Al Fe2O3 X là: A 2,7; 11,2 B 2,7; 1,12 C 5,4; 1,12 D 5,4; 11,2 Câu (ID: 311404): Nung nóng hỗn hợp gồm bột Al bột Fe3O4 môi trường khơng có khơng khí (phản ứng hồn tồn) Các chất sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 6,72 lít khí H2 (đktc) Cũng lượng chất tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng dư thu 26,88 lít khí H2 (đktc) % khối lượng Al Fe3O4 hỗn hợp đầu là: A 43,69% 56,31% B 27,95% 72,05% C 21,85% 78,15% D 60,81% 39,19% Câu (ID: 311405): Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 CuO đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhơm thu hỗn hợp A Hồ tan hồn tồn A dung dịch HNO3 đun nóng thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất) đktc Giá trị V A 0,224 lít B 0,672 lít C 2,24 lít D 6,72 lít Câu 10 (ID: 311406): Nung hỗn hợp gồm 0,12 mol Al 0,04 mol Fe3O4 thời gian, thu hỗn hợp rắn X Hịa tan hồn tồn X dung dịch HCl dư, thu 0,15 mol khí H2 m gam muối Giá trị m là: A 34,10 B 32,58 C 31,97 D 33,39 Câu 11 (ID: 311408): Nung Al Fe3O4 nhiệt độ cao (khơng có khơng khí, phản ứng xảy hồn tồn) thu hỗn hợp X Nếu cho X tác dụng với dung dịch KOH dư thu 0,672 lít khí (đktc) thấy có 0,1 mol KOH tham gia phản ứng % khối lượng Al hỗn hợp ban đầu là: A 27,95% B 23,68% C 72,05% D 76,32% Câu 12 (ID: 311411): Đun nóng hỗn hợp gồm 11,2 gam Fe2O3 Al điều kiện khơng có khơng khí, sau phản ứng thu 14,44 gam chất rắn X Hòa tan X vào V ml dung dịch HCl 1M vừa đủ thu 2,912 lít H2 (ở đktc) Giá trị V hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là: A 680 71,43% B 260 83,33% C 680 83,33% D 260 71,43% Câu 13 (ID: 311412): Hỗn hợp X gồm Al Fe3O4 Nung hỗn hợp X nhiệt độ cao thu hỗn hợp Y Chia Y thành phần nhau: - Phần cho vào dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu 1,344 lít khí (đktc) - Phần hịa tan vừa hết 310 ml dung dịch H2SO4 1M (lỗng) thu 3,36 lít khí (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là: A 60% B 66,67% C 75% D 80% Câu 14 (ID: 311414): Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm 10 gam hỗn hợp X gồm Al Fe2O3 (trong điều kiện khơng có khơng khí) thu hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng dư thu 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử đkc) Phần trăm khối lượng Fe2O3 X A 73% B 72% C 64% D 50% Câu 15 (ID: 311417): Thực phản ứng nhiệt nhôm với 9,66 gam hỗn hợp X gồm FexOy Al, thu hỗn hợp rắn Y Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,672 lít khí (đktc), dung dịch D chất rắn khơng Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! tan Z Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch D, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu 5,1 gam chất rắn Các phản ứng xảy hồn tồn Cơng thức oxit sắt là: A FexOy B Fe2O3 C Fe3O4 D FeO Câu 16 (ID: 311419): Trộn 21,6 gam bột Al với 69,6 gam bột Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện khơng có khơng khí Hịa tan hồn tồn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 loãng dư thu 21,504 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là: A 80% B 70% C 60% D 90% III VẬN DỤNG CAO (4 CÂU) Câu 17 (ID: 311421): Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al Fe2O3 (trong điều kiện khơng có khơng khí) thu 36,15 gam hỗn hợp Y, nghiền nhỏ, trộn chia hỗn hợp Y thành hai phần Phần tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 1,68 lít khí H2 (đktc) 5,6 gam chất rắn không tan Phần tác dụng vừa đủ với 850 ml dung dịch HNO3 2M thu 3,36 lít khí NO (đktc) dung dịch Z chứa m gam hỗn hợp chứa muối Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 110 B 95 C 113 D 103 Câu 18 (ID: 311424): Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr2O3; 0,04 mol FeO a mol Al Sau thời gian phản ứng, trộn đều, thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần Phần phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M (loãng) Phần phản ứng với dung dịch HCl lỗng, nóng, dư thu 1,12 lít khí H2 (đktc) Giả sử phản ứng nhiệt nhôm, Cr2O3 bị khử thành Cr Phần trăm khối lượng Cr2O3 phản ứng là: A 20,00% B 33,33% C 50,00% D 66,67% Câu 19 (ID: 311426): Nung 5,54 gam hỗn hợp X gồm Al, CuO Fe3O4 đến phản ứng hồn tồn hỗn hợp rắn Y Hịa tan hết Y dung dịch HCl dư lượng H2 sinh tối đa 0,06 mol Nếu cho Y vào dung dịch NaOH dư thấy cịn 2,96 gam chất rắn khơng tan Tính % khối lượng Al X? A 29,24% B 24,37% C 19,50% D 34,11% Câu 20 (ID: 311428): Tiến hành phản ứng nhiệt nhơm hồn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al FeaOb (trong điều kiện khơng có khơng khí) thu hỗn hợp Y Nghiền nhỏ, trộn hỗn hợp Y chia thành hai phần: - Phần có khối lượng 14,49 gam gam hòa tan hết dung dịch HNO3 dư, đun nóng thu dung dịch Z 0,165 mol khí NO (sản phẩm khử nhất) - Phần tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng thu 0,015 mol khí H2 cịn lại 2,52 gam chất rắn (biết phản ứng xảy hồn tồn, thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn) Công thức FeaOb giá trị m là: A Fe3O4 28,98 B Fe2O3 28,98 C Fe3O4 19,32 D FeO 28,98 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! ĐÁP ÁN 10 D A C D B B A B B C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A C C A C A C D A C HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Thực hiện: Ban chuyên môn Tuyensinh247.com Câu 1: Phương pháp: Al khử oxit kim loại đứng sau dãy hoạt động hóa học Hướng dẫn giải: A loại MgO B loại Na2O C loại CaO Đáp án D Câu 2: Phương pháp: Phản ứng hoàn tồn nên có chất phản ứng hết chất cịn dư Hướng dẫn giải: Do X phản ứng với NaOH sinh khí nên X chứa Al => Al dư o t Al + Fe2O3   Al2O3 + Fe Vậy X gồm: Al dư, Al2O3, Fe Đáp án A Câu 3: Phương pháp: Phản ứng hồn tồn nên có chất phản ứng hết chất dư Hướng dẫn giải: Do X chứa kim loại => Al dư Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Vậy X gồm: Al dư, Al2O3, Fe Đáp án C Câu 4: Phương pháp: Do X chứa oxit nên Fe2O3 dư => Thành phần X Hướng dẫn giải: Do X chứa oxit nên Fe2O3 dư o t Al + Fe2O3   Al2O3 + Fe Vậy X chứa: Al2O3, Fe2O3 dư, Fe Đáp án D Câu 5: Phương pháp: Dùng bảo tồn ngun tố Al để tính số mol kết tủa Al(OH)3 → Khối lượng kết tủa Al(OH)3 Hướng dẫn giải: t dd NaOH  hỗn hợp rắn  Sơ đồ phản ứng: 0,4 mol Al + FeO   chất rắn Y + dung dịch X: NaAlO2  CO2   Kết tủa Al(OH)3 Bảo toàn nguyên tố Al ta có: nAl(OH)3 = nAl = 0,4 mol → mAl(OH)3 = 0,4.78 = 31,2 gam Đáp án B Câu 6: Phương pháp: Phản ứng xảy không hồn tồn, ta có sơ đồ sau: Al + Fe2O3 → chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Al dư, Fe2O3 dư - Phần 1: Từ số mol H2 suy số mol Al - Phần 2: Số mol H2 Al tạo phần phần Từ số mol H2 suy số mol Fe, từ tính %mFe Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: Al + Fe2O3 → chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Al dư, Fe2O3 dư - Phần 1: Y + NaOH dư → 0,15 mol H2 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ Suy nAl = 2/3.nH2 = 2/3.0,15 = 0,1 mol - Phần 2: Y + HCl → 0,45 mol H2 Al + 3HCl→ AlCl3+ 3/2 H2 (1) Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Fe + 2HCl → FeCl2+ H2 (2) Có nH2 PT = 3/2.nAl = 0,15 mol→ nH2 PT = 0,3 mol → nFe = 0,3 mol Suy khối lượng Fe hỗn hợp Y nFe = 2.0,3 = 0,6 mol → %mFe = 0,6.56.100%/85,6 = 39,25% Đáp án B Câu 7: Phương pháp: Sơ đồ phản ứng: Al + Fe2O3 → chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Al dư Fe2O3 dư Xét trường hợp: - Trường hợp 1: Chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Al dư - Trường hợp 2: chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Fe2O3 dư Biện luận để lựa chọn trường hợp thỏa mãn để Dùng bảo toàn nguyên tố Al bảo toàn nguyên tố Fe để xác định số mol Al Fe2O3 X Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: Al + Fe2O3 → chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Al dư Fe2O3 dư - Trường hợp 1: Chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Al dư Chất rắn Z Fe → nFe = 8,8:56 = 0,157 mol > nH2 = 0,1 mol Do trường hợp loại - Trường hợp 2: chất rắn Y chứa Al2O3, Fe, Fe2O3 dư Do đó: nFe = nH2 = 0,1 mol → Bte: 3nAl = 3nFe => nAl = nFe = 0,1 mol → mAl = 0,1.27 = 2,7 gam Chất rấn Z chứa Fe Fe2O3 → mFe2O3 dư = mZ - mFe = 8,8 - 0,1.56 = 3,2 gam Bảo tồn ngun tố Fe ta có: nFe2O3 ban đầu = 0,5nFe + nFe2O3 dư = 0,1:2 + 3,2:160 = 0,07 mol → mFe2O3 = 11,2 gam Đáp án A Câu 8: Phương pháp: Al + Fe3O4 → hỗn hợp rắn Do hỗn hợp chất sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH dư sinh khí H2 nên hỗn hợp rắn chứa Al2O3, Fe Al dư Cho hỗn hợp rắn tác dụng với NaOH: từ nH2 suy nAl Cho hỗn hợp rắn tác dụng với H2SO4 lỗng dư: tính nH2 Fe sinh Từ suy nFe Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Dùng bảo toàn nguyên tố Fe, nguyên tố O để tính nFe3O4 nAl2O3 → Khối lượng chất rắn ban đầu → % khối lượng Al Fe3O4 hỗn hợp đầu Hướng dẫn giải: Al + Fe3O4 → hỗn hợp rắn Hỗn hợp rắn + NaOH dư → 0,3 mol H2 Hỗn hợp rắn + H2SO4 loãng → 1,2 mol H2 Do hỗn hợp chất sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH dư sinh khí H2 nên hỗn hợp rắn chứa Al2O3, Fe Al dư Ta có: nAl dư = 2/3.nH2 = 0,2 mol Số mol H2 Fe tạo nH2 Fe tạo = nH2 - nH2 Al tạo = 1,2 - 0,3 = 0,9 mol → nFe = 0,9 mol Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: nFe3O4 = 1/3 nFe = 0,3 mol Bảo tồn ngun tố O ta có: 3.nAl2O3 = 4.nFe3O4 → nAl2O3 = 0,4 mol Khối lượng chất rắn ban đầu = mAl2O3 + mFe+ mAl dư = 0,4.102+ 0,9.56+ 0,2.27 = 96,6 gam → %mFe3O4 = 0,3.232.100%/96,6 = 72,05% → %mAl = 27,95% Đáp án B Câu 9: Phương pháp: Xét trạng thái đầu trạng thái cuối tồn q trình Nhận thấy có ngun tố Al N thay đổi số oxi hóa; Cu Fe không thay đổi BTe: 3nAl = 3nNO => nNO = nAl Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng:  HNO3 Al + (Fe2O3, CuO) > hỗn hợp A   (Al3+, Fe3+, Cu2+) + NO + H2O Xét trạng thái đầu trạng thái cuối tồn q trình Nhận thấy có ngun tố Al N thay đổi số oxi hóa; Cu Fe không thay đổi BTe: 3nAl = 3nNO => nNO = nAl = 0,81 : 27 = 0,03 mol => VNO = 0,03.22,4 = 0,672 lít Đáp án B Câu 10: Phương pháp: Dùng bảo toàn nguyên tố O để tính nH2O Dùng bảo tồn ngun tố H để tính nHCl Từ suy mmuối = mAl + mFe + mCl Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Hướng dẫn giải: Hỗn hợp ban đầu có 0,12 mol Al; 0,12 mol Fe 0,16 mol O → nH2O = nO = 0,16 mol Bảo toàn nguyên tố H ta có: nHCl = 2.nH2 + 2.nH2O = 2.0,15+ 2.0,16 = 0,62 mol Vậy khối lượng muối m = mAl + mFe + mCl = 0,12.27 + 0,12.56 + 0,62.35,5 = 31,97 gam Đáp án C Câu 11: Phương pháp: Sơ đồ phản ứng: Al + Fe3O4 → hỗn hợp X Hỗn hợp X tác dụng với KOH dư sinh nH2 nên Al dư Do X chứa Al2O3, Fe Al dư - Dựa vào số mol H2 tính nAl - Từ số mol KOH suy số mol Al2O3 Dùng bảo toàn nguyên tố O Al ta tính nFe3O4 nAl ban đầu => %mAl Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: Al + Fe3O4 → hỗn hợp X Hỗn hợp X tác dụng với KOH dư sinh nH2 = 0,03 mol Do X chứa Al2O3, Fe Al dư → nAl dư = 2/3.nH2 = 2/3.0,03 = 0,02 mol Ta có: nKOH pứ = nAl dư + 2.nAl2O3 = 0,1 mol → nAl2O3 = 0,04 mol Bảo toàn nguyên tố O ta có: 4.nFe3O4 = 3.nAl2O3 = 3.0,04 = 0,12 mol → nFe3O4 = 0,03mol Bảo toàn nguyên tố Al ta có: nAl ban đầu = 2.nAl2O3+ nAl dư = 2.0,04 + 0,02 = 0,1 mol → Khối lượng hỗn hợp ban đầu mban đầu = 0,1.27 + 0,03.232 = 9,66 gam → %mAl = 0,1.27.100%/9,66 = 27,95% Đáp án A Câu 12: Phương pháp: Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tìm khối lượng Al có hỗn hợp ban đầu t 2Al + Fe2O3  Al2O3 + 2Fe o Chất rắn X chứa Al2O3, Fe, Al dư Fe2O3 dư Từ số mol H2 tìm số mol Al dư số mol Fe sinh Từ tìm số mol Fe2O3, Al2O3 Chất phản ứng hết H = 100% hiệu suất tính theo chất Ta có: nHCl pứ = nAl2O3+ 2.nFe+ 3.nAl+ 6.nFe2O3 → V Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Hướng dẫn giải: Ta có: nFe2O3 = 0,07 mol Dùng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mFe2O3+ mAl = mX → mAl = 14,44 - 11,2 = 3,24 gam → nAl = 0,12 mol t 2Al + Fe2O3  Al2O3 + 2Fe o Ta có: 0,12:2 < 0,07:1 nên hiệu suất phản ứng tính theo Al Đặt nAl pứ =2x mol t 2Al + Fe2O3  Al2O3 + 2Fe o 2x x x 2x mol Chất rắn X chứa x mol Al2O3, 2x mol Fe, (0,12-2x) mol Al dư (0,07-x) mol Fe2O3 dư Ta có: nH2 = 3/2.nAl + nFe = 2,912 : 22,4 = 0,13 mol → 1,5.(0,12-2x) + 2x = 0,13 → x = 0,05 Vậy hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là: H = nAl pứ.100%/nAl ban đầu = 2x.100%/0,12 = 83,33% Chất rắn X chứa 0,05 mol Al2O3; 0,1 mol Fe; 0,02 mol Al dư 0,02 mol Fe2O3 dư → nHCl pứ = nAl2O3 + 2.nFe + 3.nAl + 6.nFe2O3 = 6.0,05 + 2.0,1+3.0,02 + 6.0,02 = 0,68 mol → V = 0,68 lít = 680 ml Đáp án C Câu 13: Phương pháp: Hỗn hợp Y chứa Al dư, Fe3O4 dư, Al2O3, Fe - Phần 1: Từ số mol H2 tìm số mol Al - Phần 2: Từ số mol H2 số mol Al tìm số mol Fe Từ tính số mol Al2O3, Fe3O4 hỗn hợp sau phản ứng Dùng bảo tồn ngun tố Al Fe để tính số mol Al ban đầu số mol Fe3O4 ban đầu => H% Hướng dẫn giải: Hỗn hợp Y chứa Al dư, Fe3O4 dư, Al2O3, Fe - Phần 1: nH2 = 0,06 mol → nAl dư = 2/3.nH2 = 0,04 mol - Phần 2: nH2 = 0,15 mol → nH2 (do Fe tạo ra) = 0,15 - 0,06 = 0,09 mol → nFe = 0,09 mol t 8Al + 3Fe3O4  4Al2O3 + 9Fe o Theo PTHH: nAl2O3 = 4/9 nFe = 4/9 0,09 = 0,04 mol Ta có: nH2SO4 = 1,5.nAl + 4.nFe3O4 + 3.nAl2O3 + nFe = 0,31 mol => 1,5 0,04 + 4.nFe3O4 + 3.0,04 + 0,09 = 0,31 mol => nFe3O4 = 0,01 mol Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Bảo tồn ngun tố Al ta có: nAl ban đầu = 2.nAl2O3 + nAl dư = 0,04 + 0,04 = 0,12 mol Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: 3.nFe3O4 ban đầu = nFe + 3.nFe3O4 dư = 0,09 + 3.0,01 = 0,12 mol → nFe3O4 ban đầu = 0,04 mol Ta có: 0,12:8 > 0,04:3 nên hiệu suất phản ứng tính theo Fe3O4 Ta có: H = nFe3O4 pứ.100%/nFe3O4 ban đầu = (0,04-0,01).100%/0,04 = 75% Đáp án C Câu 14: Phương pháp: Xét trình xem Fe khơng trao đổi electron, chất ban đầu Fe2O3, chất cuối Fe(NO3)3 (Fe có số oxi hố +3) Áp dụng định luật bảo tồn electron: Al cho e cịn N+5 nhận e ta tìm số mol Al Từ tính mFe2O3 %mFe2O3 Hướng dẫn giải: Xét q trình xem Fe khơng trao đổi electron, chất ban đầu Fe2O3, chất cuối Fe(NO3)3 (Fe có số oxi hố +3) Q trình nhường nhận electron: Al → Al3++ 3e N+5 + 3e →N+2 Áp dụng định luật bảo toàn electron: 3nAl = 3nNO => nAl = nNO = 2,24/22,4 = 0,1 (mol) mFe2O3 = 10 - 27.0,1 = 7,3 (g) => %mFe2O3 = (7,3/10).100% = 73% Đáp án A Câu 15: Phương pháp: Dùng bảo toàn nguyên tố Al để tính số mol Al ban đầu Từ tính khối lượng FexOy Từ số mol H2 suy số mol Al dư → Số mol Al phản ứng Dùng bảo toàn nguyên tố O để tìm số mol O có oxit sắt Từ suy số mol Fe có oxit sắt → Cơng thức oxit Hướng dẫn giải: Ta có sơ đồ phản ứng:  NaOHdu  Khí H2 + dung dịch D (NaAlO2) + chất rắn không tan Z FexOy, Al → Y   CO2 du t  Al2O3  Kết tủa Al(OH)3  Dung dịch D  Bảo tồn ngun tố Al ta có: nAl = 2.nAl2O3 = 2.0,05 = 0,1 mol 10 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! → mFexOy = 9,66 - 0,1.27 = 6,96 gam Ta có: nAl dư = 2/3.nH2 = 2/3.0,03 = 0,02 mol Ta có: nO = 3.nAl2O3 = 1,5.nAl pứ = 1,5 (0,1 - 0,02) = 0,12 mol → mFe = 6,96 - 0,12.16 = 5,04 gam → nFe = 0,09 mol Ta có: nFe : nO = 0,09 : 0,12 = : → Công thức oxit Fe3O4 Đáp án C Câu 16: Phương pháp: Viết phương trình phản ứng để xác định tính hiệu suất phản ứng theo Al hay Fe3O4 Ta có: nH2 = 1,5.nH2 + nFe Từ ta tìm số mol Al số mol Fe3O4 phản ứng Tính hiệu suất cách: H = nphản ứng.100%/nban đầu Hướng dẫn giải: Ta có: nAl = 0,8 mol; nFe3O4 = 0,3 mol t 8Al + 3Fe3O4  4Al2O3 + 9Fe o Có 0,8 : = 0,3 : nên hiệu suất phản ứng tính theo Al Fe3O4 Đặt nAl pứ = 8x mol t 8Al + 3Fe3O4  4Al2O3 + 9Fe o Ban đầu 0,8 0,3 Phản ứng 8x 3x Sau phản ứng (0,8-8x) (0,3-3x) 4x 4x 9x mol 9x mol Khi cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với H2SO4 lỗng dư thì: nH2 = 1,5.nAl + nFe → 21,504 : 22,4 = 1,5 (0,8-8x) + 9x → x = 0,08 mol Vậy H = nAl pứ 100%/nAl ban đầu = 8x.100%/0,8 = 80% Đáp án A Câu 17: Phương pháp: Phần 1: Tính số mol Al dư dựa vào số mol H2 Chất rắn không tan dung dịch NaOH dư Fe → nFe Từ tính nAl2O3 Phần 2: Do tỉ lệ chất hỗn hợp Y phần phần nên ta đặt số mol Al; Fe Al2O3 theo tỉ lệ phần Giả sử có sản phẩm khử NH4NO3 y mol Từ số mol HNO3 khối lượng Y để tính số mol Al; Fe Al2O3 phần 11 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Bảo toàn nguyên tố N ta suy nNO3- muối kim loại Vậy khối lượng muối m =mAl3++ mFe3++ mNO3- muối kim loại + mNH4NO3 Hướng dẫn giải: Phần 1: nH2 = 0,075 mol → nAl dư = 0,05 mol Chất rắn không tan dung dịch NaOH dư Fe Ta có: nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol t 2Al + Fe2O3  Al2O3 + 2Fe o Theo phương trình ta có nAl2O3 = ½.nFe = 0,05 mol Vậy khối lượng phần mphần = mAl2O3+ mFe + mAl dư = 0,05.102 + 0,1.56 + 0,05.27 = 12,05 gam => m phần = 36,15 – 12,05 = 24,1 gam => m phần = m phần Phần 2: Do phần gấp đôi phần nên ta có: nAl = 0,1 mol nFe = 0,2 mol nAl2O3 = 0,1 mol => nO = 3nAl2O3 = 0,3 mol Giả sử phản ứng tạo NH4NO3 (x mol) Mặt khác ta có cơng thức giải nhanh: nHNO3 = 2nO + 4nNO + 10nNH4NO3 => 0,85.2 = 2.0,3 + 4.0,15 + 10x => x = 0,05 mol BTNT “N”: nHNO3 = nNO3- muối KL + nNO + 2nNH4NO3 => 1,7 = nNO3- muối KL + 0,15 + 2.0,05 => nNO3- muối KL = 1,45 mol => m muối = mAl + mFe + mNO3- muối KL + mNH4NO3 = 0,3.27 + 0,2.56 + 1,45.62 + 0,05.80 = 113,2 gam gần với 113 gam Đáp án C Câu 18: Phương pháp: - Sau phản ứng chia làm hai phần nhau, phần tương đương với lượng phản ứng ban đầu 0,015 mol Cr2O3, 0,02 mol FeO a/2 = b mol Al Số mol chất phần hỗn hợp Y (Al, Al2O3, Cr, Cr2O3, Fe, FeO) - Các chất phản ứng với dd NaOH loãng Al, Al2O3 Riêng Cr2O3 phản ứng với dd NaOH đặc - Các chất phản ứng với dd HCl lỗng nóng, tạo H2 Al, Cr, Fe - Vậy xét P1: Al + NaOH Al2O3 + 2NaOH x x y 2y => Số mol Al ban đầu = x + 2y = nNaOH = 0,04 mol 12 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! - Xét phản ứng nhiệt nhôm 2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr 2Al + 3FeO → Al2O3 + 3Fe - Xét phản ứng với dd HCl, ta có tỉ lệ Al → 1,5H2 ; Cr→ H2; Fe → H2 Tính tốn theo phương trình hóa học để tính hiệu suất phản ứng Hướng dẫn giải: - Sau phản ứng chia làm hai phần nhau, phần tương đương với lượng phản ứng ban đầu 0,015 mol Cr2O3, 0,02 mol FeO b mol Al (với b = a/2) Số mol chất phần hỗn hợp Y (Al, Al2O3, Cr, Cr2O3, Fe, FeO) Chú ý: Nhiều HS giải cho FeO phản ứng hết Điều khơng xác khơng khẳng định - Các chất phản ứng với dd NaOH loãng Al, Al2O3 Riêng Cr2O3 phản ứng với dd NaOH đặc - Các chất phản ứng với dd HCl lỗng nóng, tạo H2 Al, Cr, Fe - Vậy xét P1: Al + NaOH Al2O3 + 2NaOH x x y 2y => Số mol Al ban đầu = x + 2y = nNaOH = 0,04 mol - Xét phản ứng nhiệt nhôm 2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr m m/2 m 2Al + 3FeO → Al2O3 + 3Fe n 1,5n - Xét phản ứng với dd HCl, ta có tỉ lệ Al → 1,5H2 ; Cr → H2; Fe → H2 => nH2 = 1,5x + m + 1,5n x = 0,04 – m – n => 1,5 (0,04 – m – n) + m + 1,5n = 0,05 => 0,06 - 1,5m - 1,5n + m + 1,5n = 0,05 => 0,06 – 0,5m = 0,05 => m = 0,02 => Số mol Cr2O3 phản ứng = m/2 = 0,01 mol => h = 0,01/0,015*100% = 66,67% - Đến ta thấy lượng FeO phản ứng không ảnh hưởng tới kết phản ứng Cr2O3 Gọi x % Cr2O3 phản ứng 0,5a = 0,04 0,5a*3 - 0,015x*2 = 0,05*2 =>a = 0,08 x = 0,6667 Hoặc: (0,04*3-0,05*2):2*100:0,015 = 66,667% 13 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Đáp án D Câu 19: Phương pháp: Nếu H2 sinh từ Fe nFe = nH2 → mFe > 2,96 gam (Vơ lí) Vậy hỗn hợp rắn Y phải có Al dư → Các oxit phản ứng hết Đặt a, b, c số mol Al, CuO, Fe3O4 Vận dụng bảo toàn electron, kết hợp với phương trình khối lượng hỗn hợp X, khối lượng chất rắn khơng tan ta tìm số mol Al, CuO, Fe3O4 → %mAl Hướng dẫn giải: Nếu H2 sinh từ Fe nFe = nH2 = 0,06 mol → mFe = 3,36 gam > 2,96 gam (Vơ lí) Vậy hỗn hợp rắn Y phải có Al dư → Các oxit phản ứng hết Đặt a, b, c số mol Al, CuO, Fe3O4 → mX = 27a + 80b + 232c = 5,54 gam (1) Xét tồn q trình thấy: Al0 → Al+3 + 3e Cu+2 + 2e → Cu0 3Fe+8/3 + 2e → 3Fe+2 2H+ + 2e → H2 Áp dụng bảo toàn electron ta có: 3nAl = 2nCu + 2nFe3O4 + 2nH2 => 3a = 2b + 2c + 0,06.2 (2) Chất rắn Y có chứa Cu, Fe, Al dư Sau hịa tan Y vào dung dịch NaOH dư ta thu 2,96 gam chất rắn không tan → 64b + 56.3c = 2,96 gam (3) Giải hệ ta có: a = 0,06; b = 0,02 c = 0,01→ %mAl = 0,06.27.100%/5,54 = 29,24% Đáp án A Câu 20: Phương pháp: Phần 2: nH2 → nAl dư Do Al dư nên oxit sắt bị khử hết → Chất rắn lại Fe Phần 1: có tỉ lệ số mol phần Áp dụng định luật bảo toàn electron để tìm số mol Al, Fe Al2O3 có hỗn hợp Y Có nAl, nFe suy nO FeaOb Từ suy cơng thức oxit sắt Giá trị m = mphần + mPhần Hướng dẫn giải: Phần 2: nH2 = 0,015 mol → nAl dư = 0,01 mol 14 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Do Al dư nên oxit sắt bị khử hết → Chất rắn lại Fe: 2,52 gam → nFe = 0,045 mol Phần 1: có tỉ lệ số mol phần nên nAl = x mol; nFe = 4,5x mol mAl2O3 = y mol → 27x + 56.4,5x + 102y = 14,49 gam Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 3.nAl + 3.nFe = 3.nNO → 3x+ 3.4,5x = 3.0,165 Giải hệ ta có: x = 0,03 y = 0,06 Vậy phần gấp lần phần Suy m = mX = 14,49 + 14,49/3 = 19,32 gam Xét phần 1: Bảo tồn ngun tố Al ta có: nAl = nAl dư + 2.nAl2O3 = x+ 2y = 0,15 mol Ta có: nFe = 4,5x = 0,135 mol Suy mO = 14,49 - mAl - mFe = 14,49- 0,15.27- 0,135.56 = 2,88 gam suy nO = 0,18 mol → Tỉ lệ a : b = nFe : nO = 0,135 : 0,18 = 3:4 Suy công thức oxit Fe3O4 Đáp án C 15 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! ... 1M (lỗng) thu 3,36 lít khí (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là: A 60% B 66,67% C 75% D 80% Câu 14 (ID: 311414): Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm 10 gam hỗn hợp X gồm Al Fe2O3 (trong điều kiện... hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện khơng có khơng khí Hịa tan hồn tồn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 loãng dư thu 21,504 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là: A 80%... nNaOH = 0,04 mol 12 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! - Xét phản ứng nhiệt nhôm 2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr 2Al + 3FeO → Al2O3 +