Đang tải... (xem toàn văn)
Lấy 1 hh gồm Al, Fe 2 O 3 thực hiện phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không.. khí.[r]
(1)Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
PHẢN ỨNG NHIỆT NHƠM NÂNG CAO
1. LÍ THUYẾT
KN: Khử oxit kim loại Al, to cao 2y Al + 3MxOy
to
y Al2O3 + 3xM
Al (r) + Fe2O3 (r) to
Al2O3(r) + Fe (r) (1)
TH1: phản ứng xảy hồn tồn (H = 100%) Ví dụ 1: Pt (1) hh sau phản ứng có TH
Al Fe2O3 đủ → sp : Al2O3, Fe
Al dư → sp : Al2O3, Fe, Al dư
Fe2O3 dư → sp Al2O3, Fe, Fe2O3 dư
Chú ý: sp + dd NaOH dư → H2 ↑
=> Al dư → sp : Al dư, Fe, Al2O3
TH2: H < 100%
=> hh sp Al2O3, Fe, Al dư, Fe2O3 dư
Tính H phản ứng nhiệt nhơm, tính theo chất có tỉ lệ nhỏ (nAlbđ/1 , nFe2O3/ 1)
ĐLBTKL: m nước = mhh sau pứ không phụ thuộc hiệu xuất
BT e - tác dụng với Al + dd NaOH H2
n Al dư = nH2
Hh sau phản ứng Al dư, Fe , oxit + H+ H2
n Al dư = nFe = nH2
Bảo toàn nguyên tố O : nO/oxit bđ = nO/ hh sau pứ
Hh sau phản ứng
(2)Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2 H+ + O2- H2O
2H+ + 2e H2
=> nH+ pứ = nO2-/ oxit + nH2
Với oxit kim loại hóa trị nhiều hóa trị : q trình nhiệt nhơm xảy theo nấc
Fe2O3 Al
Fe3O4
Al
FeO Al Fe
2. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1 Lấy hh gồm Al, Fe2O3 thực phản ứng nhiệt nhôm điều kiện khơng
khí Chia hh sản phẩm thành phần P1 + dd NaOH dư => 11,2 lít H2 (đktc)
P2 + dd HCl dư => 16,8 lít H2 (đktc)
Tìm m hh ban đầu (H= 100%)
Lời giải
H = 100% , sp + NaOH dư H2 => Al dư
2Al + Fe2O3 => Al2O3 + 2Fe
Al + NaOH + 3H2O => Na[Al(OH)4] + 3/2 H2
Al + 3H+ => Al3+ + 3/2H2
Fe + 2H+ => Fe2+ + H2
nAl dư = (0,5 2)/ = 1/3 mol
nAl dư + nFe 2= nH2 (2) => nFe = 0,25 mol
=> mhh = (0,25 27 + 1/3 27 + 0,125 160) = 71,5 (g)
Câu 2. Trộn 5,4g bột Al với 17,4g Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện khơng
có khơng khí ( giả sử Fe3O4 Fe) Hòa tan chất rắn sau phản ứng dd H2SO4 lỗng dư thu
được 5,376 lít H2 (đktc) Tính hiệu suất phản ứng nH2SO4 phản ứng Lời giải
nAl bđ = 0,2 mol nFe3O4 = 0,075 mol
8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe
no 0,2 0,075
npu 8x 3x 4x
n sau 0,2 -8x
(3)Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! BT e nAl dư + nFe = nH2
(0,2 – 8x ) + 3x = (5,376 2) : 22,4 = 0,48 => x = 0,02 mol 0,2 /8 = 0,075 / => H tính theo (Al, Fe3O4)
H = (3x 100) : 0,075 = (8x 100) : 0,2 = 80 %
nH+ pứ = nH2 + nO2-/oxit = 0,24 + (4 nFe3O4 bđ) = 0,24 + 0,075
= 1,08 mol => nH2SO4 pư = 1,08 / = 0,54 mol
Câu 3 Nung nóng m (g) hỗn hợp gồm Al Fe3O4 điều kiện khơng khí Sau
phản ứng xảy hồn toàn thu hh chất rắn X Cho X tác dụng với dd NaOH dư thu dd Y , chất rắn Z 3,36 lít H2 (đktc) Sục khí CO2 dư vào dd Y thu 39g kết tủa Tìm m?
Lời giải
8 Al + 3Fe3O4 Al2O3 + Fe ( + Al dư)
Al + 2NaOH + 3H2O Na[Al (OH)4]
CO2 + Na[Al (OH)4] Al(OH)3 + NaHCO3
nAl dư = nH2 2/ = 0,1 mol; nAl(OH)3 = 0,5 mol
BTNT Al: nAl dư + nAl2O3 = nAl(OH)3
=> nAl2O3 = 0,2 mol
BTNT oxi nFe3O4 = nAl2O3
=> nFe = 0,15 = 0,45 mol
m = m hh sau = 0,1 27 + 0,2 102 + 0,45 56 = 48,3 (g)
Câu 4. Thực phản ứng nhiệt nhôm Al FexOy thu 92,35g chất rắn Y Cho Y tác
dụng với dd NaOH dư thu 8,4 lít H2(đktc) Chất rắn khơng tan Z Hịa tan ½ Z H2SO4
đặc, nóng dư thu 13,44lit khí SO2 (đktc) Phản ứng xảy hồn tồn Tính mAl2O3
hh Y công thức FexOy?
Lời giải
H = 100% , Al dư, FexOy hết Al + FexOy Al2O3 + Fe
(4)Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! Z có Fe => nFe(1/2Z ) = nSO2 => nFe (1/2Z ) = (0,6 2) : = 0,4 mol
=> nFe /(Z) = 0,4 = 0,8 mol
m Al2O3 = 92,35 – 0,25 27 – 0,8 56 = 40,8 g
=> nAl2O3 = 0,4 mol
nFe/ oxit = 0,8 mol
BTNT oxi : nO/FexOy = nO / Al2O3 = 0,4 = 1,2 mol