PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM

           BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM

Ths Nguyễn Quốc Việt 

Tel: 0916505381 or 0983505381

Nhận luyện thi Đại hoc môn Hóa 8, 9, 10, 11, 12

Tại Thành Phố Hà Tĩnh

Al + oxit kim loại    Al₂O₃ + kim loại

Al + Fe₂O₃ hổn hợp X

Nếu H_{phản ứng} < 100%, X gồm:

Al₂O₃, Fe, Al, Fe₂O₃

    

Nếu H_{phản ứng} = 100%, X gồm:

Al₂O₃, Fe, Fe₂O₃  (Fe₂O₃ dư)

                                         hoặc Al₂O₃, Fe, Al                (Al dư)

 hoặc Al₂O₃, Fe              (Al và Fe₂O₃ phản ứng vừa đủ)

Nếu X + dung dịch OH^- → H₂: Trong X có Al dư

Al₂O₃  +  2OH^-  +  3H₂O   2Al(OH)₄^- 

2Al_dư + 2OH^- + 3H₂O 2Al(OH)₄^- + 3H₂

X + dung dịch OH^- → Chất rắn Y                      

          Y là Fe, có thể có thêm Fe₂O₃ dư

Ví dụ 24: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với hổn hợp A gồm Al và FeO, khi phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho X vào dd NaOH thì thu được 3,36 lít  H₂ (đktc) và chất rắn Y có khối lượng 8,4 gam. Tính khối lượng các chất trong A.

Hướng dẫn giải:

n_H2 =  = 0,15 mol

2Al +3FeO → Al₂O₃ + 3Fe               (1)

0,1      0,15                 0,15

X + dung dịch NaOH → H₂ Þ  Al dư

Phản ứng hoàn toàn Þ FeO hết

Chất rắn Y là Fe: n_Fe =  = 0,15 mol

Al₂O₃  +  2OH^-  +  3H₂O   2Al(OH)₄^- 

2Al_dư + 2OH^- + 3H₂O  2Al(OH)₄^- + 3H₂           (2)

              0,1                                                     0,15

Từ pt (1) và (2):  = 0,1 + 0,1 = 0,2  mol;         m_Al = 0,2x27 = 5,4 gam

                        n_FeO = 0,15 mol;                       m_FeO = 0,15x72 = 10,8 gam

Ví dụ 16: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe₂O₃  (trong môi trường không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1 tác dụng với dung dịch H₂SO₄  loãng (dư), sinh ra 3,08 lít khí H₂ (ở đktc);

- Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sinh ra 0,84 lít    khí H2  (ở đktc). Tính m.

Hướng dẫn giải:

Phương trình phản ứng

2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe                   (1)

0,1              0,05                    0,1

Hổn hợp Y + dung dịch NaOH → H₂ Þ  Al dư

Phản ứng hoàn toàn Þ FeO hết

Y gồm: Al₂O₃, Fe, Al dư

Cách 1:

      Y +  NaOH:

                             2Al_dư + 2OH^- + 3H₂O 2Al(OH)₄^- + 3H₂

                             0,025                                                 0,0375

                                      Al₂O₃  +  2OH^-  +  3H₂O   2Al(OH)₄^- 

n_H2 =  = 0,0375 mol; n_{Al dư} = 0,025 mol

     Y + H₂SO₄:           2Al + 6H⁺ 2Al³⁺ + 3H₂

                                  0,025                       0,0375

                                   Fe + 2H⁺ Fe²⁺ + H₂

                                                           x                              x

                                  Al₂O₃ + 6H⁺ 2Al³⁺ + 3H₂O

     Ta có: x + 0,0375 =  = 0,1375; x = 0,1 mol; n_Fe2O3 = 0,05 mol;

          n_{Al phản ứng (1)} = 0,1 mol; n_{Al ban đầu} = 0,1 + 0,025 = 0,125 mol

m = (0,125*27 + 0,05*160)x2 = 22,75 gam

Cách 2:

Y +  NaOH:  n_H2 = 0,0375 mol

          Nhận e:       2H⁺¹ + 2e → H₂

                                    0,075     0,0375

Cho e:         Al_dư → Al³⁺ + 3e

                   0,025   0,075

Y + H₂SO₄:  n_H2 =  = 0,1375 mol

n_{H2(Fe tạo ra)} = 0,1375 – 0,0375 = 0,1 mol; n_Fe = 0,1 mol

      = 0,1 + 0,025 = 0,125  mol; n_Fe2O3 = 0,05 mol

m = (0,125*27 + 0,05*160)x2 = 22,75 gam

Ví dụ 17: Thực hiện p/ư nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al, Fe₂O₃ được hỗn hợp B ( H = 100%). Chia B thành 2 phần bằng nhau. Hoà tan phần 1 trong H₂SO₄ loãng dư, thu được 1,12 lít khí (đktc).  Hoà tan phần 2 trong dung dịch NaOH dư thì khối lượng chất không tan là 4,4 gam. Tính m.

Hướng dẫn giải

n_H2 =  = 0,05 mol

Phương trình phản ứng

2Al + Fe₂O₃ Al₂O₃ + 2Fe                                       (1)

Hổn hợp B: Al₂O₃; Fe; (Al_dư hoặc Fe₂O_{3 dư})

 Gỉa sử Al dư, hhB Al₂O₃; Fe; Al_dư

          B + NaOH :   

2Al_dư + 2OH^- + 3H₂O 2Al(OH)₄^- + 3H₂

                                      Al₂O₃  +  2OH^-  +  3H₂O   2Al(OH)₄^- 

     Chất rắn sau phản ứng là Fe:  n_Fe =  = 0,079 > n_H2 =  0,05 mol Þ Fe₂O_{3 dư}

hhB là: Al₂O₃; Fe; Fe₂O_{3 dư}; Chất rắn sau phản ứng là Fe và Fe₂O_{3 dư}

              B + H₂SO₄:                    Fe + 2H⁺ Fe²⁺ + H₂

                                                     0,05                      0,05                                                                               

              Mm_Fe = 0,05x56 = 2,8 gam; m_Fe2O3dư = 4,4 – 2,8 =1,6 gam    

n_Fe2O3dư =  = 0,01 mol; n_{Fe2O3 phản ứng (1)}  = 0,025 mol

n_Fe2O3 = 0,01 + 0,025 = 0,035 mol;  n_Al = 0,05 mol

m = (0,05x27 + 0,035x160)x2 = 13,9 gam