Tải bản đầy đủ (.pdf) (6 trang)

Phản ứng nhiệt nhôm VD và VDC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (710.56 KB, 6 trang )

D

ng Ti n Tài

PH

N

[Ph n ng nhi t nhôm VD và VDC]

GI I CHI TI T
NG NHI T NHÔM VD VÀ VDC
Hà N i, ngày 27 tháng 1 n m 2020.
Mùng 3 T t Canh Tý!
D

I. S

đ

ph n

ng Ti n Tài

ng t ng

1. Ph n ng x y ra hoàn toàn (H = 100%)

 TH1: Chaát raén Al2 O3 , M

t


Al + M x O y 

 TH2: Chaát raén Al2 O3 , M, Al dö
H  100%

 TH3: Chaát raén Al2 O3 , M, M x O y dö
0

2. Ph n ng x y ra không hoàn toàn (H < 100%)
 Al2 O3

M

t
 Chaát raén M a O b
Al + M x O y 
H  100%
 M O dö
 x y
 Al dö
0

3. 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 thì Al, Al2O3 s b hòa tan.

2

 n Al dö  3 n H

2Al + 2NaOH +2 H 2 O 
 2NaAlO2 + 3H 2   
 
Al2 O3  2NaOH 
 2NaAlO2 + H 2 O
  n
 1.n Al dö  2.n Al O   n NaAlO
 Al bñ

 Cr không tác d ng v i dung d ch axit HNO3 ho c H2SO4 đ c, ngu i do b th đ ng hóa
gi ng nh Al và Fe.
 Cr không tan trong dung d ch ki m, nh ng tan trong 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 là oxit l ng tính, tan trong dung d ch axit và ki m đ c.
2

2

4. Ph

3

ng pháp gi i chung

 S d ng BTNT, BTe, BTKL, BT T trong dung d ch sau ph n ng.

TOLIHA.VN – TRANG H C TR C TUY N – H C LÀ MÊ!

Trang 1/6


2


D

ng Ti n Tài

II. H

[Ph n ng nhi t nhôm VD và VDC]

ng d n gi i chi ti t

bài c a ví d có tham kh o t quý h y (Cô) đ ng nghi p và đ thi th

r n oàn qu

Trân tr ng c m n!

1. M

đ v n d ng

Ví d 1: Nung h n h p g m 0,12 mol Al và 0,04 mol Fe3O4 m t th i gian, thu đ c h n h p r n X.
Hòa tan hoàn toàn X trong dung d ch HCl d thu đ c 0,15 mol khí H2 và m gam mu i. Giá tr c a
m là
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 dö
X
 H 2 O (sp)
Albñ 
H < 100%
Al dö
dd Al3 , Fe 2  , Fe3 , H  dö, Cl  
Fe3 O 4 dö
 Áp d ng các đ nh lu t b o toàn:
3

4

BTNT.O

n H O (sp)  n O bñ  4.n Fe O  0,16 mol
2

3


4

BTNT.H

 n HCl pö  2n H O  2n H  0, 62 mol
2


 mAl bñ  mFe O
BTKL

3

4



2

 mHCl pö  mmuoái  mH O  mH
2

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 và Fe3O4 trong đi u ki n không có không khí. Sau khi
ph n ng x y ra 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 và 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 là

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 2 O (sp)

 Fe O
 NaOH dö
Albñ 
X
Fe




 CO  H O
100%
dd AlO 2 , Na , OH  dö 
 Al(OH)3 
Al dö

chaát raén Z Fe

3

4

2

BTNT.Al
 n Al bñ  n Al(OH)3 
 B o toàn Al ban đ u: 

2

39
 0,5 mol
78

Tính l

BTe
ng Al d trong X: 
3n Al dö  2n H2  n Al dö  0,1 mol

Tính l

BTNT.Al
ng Al2O3 trong X: 

 n Al bñ  n Al dö  2n Al O  n Al O 
2


3

2

3

0,5  0,1
 0, 2 mol
2

3.0, 2
 0,15 mol
4
 27.0,5  232.0,15  48, 3 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 Ti


[Ph n ng nhi t nhụm VD v VDC]

Vớ d 3: Th c hi n cỏc ph n ng nhi t nhụm h n h p g m m gam Al v 4,56 gam Cr2O3 (trong i u
ki n khụng cú O2), sau khi ph n ng k t thỳc, thu c h n h p X. Cho ton b X vo m t l ng d
dung d ch HCl (loóng, núng), sau khi cỏc ph n ng x y ra hon ton, thu c 2,016 lớt H2 (ktc).
Cũn n u cho ton b X vo m t l ng d dung d ch NaOH ( c, núng), sau khi ph n ng k t thỳc
thỡ s mol NaOH ó ph n ng l
A. 0,06 mol.
B. 0,14 mol.
C. 0,08 mol.
D. 0,16 mol.
H ng n gi i
S ph n ng:
HCl dử

Cr 3 , Al3 , H dử, Cl + H 2

Al2 O3

Cr O
Albủ
X Cr
100%
Al dử

2

3


NaOH ủaởc, noựng, dử

Na , AlO2 , OH dử Cr khoõng tan + H 2

Ch ng minh r n X ch a Al d :
- T ng s mol Cr trong X t i a l

n

Cr

2n Cr O 2.
2

3

4,56
2, 016
BTe
(khụng kh p s li u).
0, 06 mol
n H 0, 06 <
152
22, 4
2

- Ch ng t X ph i ch a Al d tỏc d ng NaOH sinh thờm khớ H2, ng ngh a Cr2O3 ph n ng h t
Cr : 0, 06 mol
BTe
(H=100%).

2n Cr 3n Al dử 2n H
Al dử : 0,02 mol
2

BTNT.O
B o ton O ban u:
3n Cr2O3 3n Al2O3 n Al2O3 0,03 mol
BTNT.Al
B o ton Al ban u:

n Al bủ 1.n Al dử 2.n Al2 O3 0, 08 mol

Khi cho X tỏc d ng v i NaOH c, núng, d : ch cú Al, Al2O3 ph n ng (Cr khụng ph n ng).
BTNT

n NaOH pử n NaAlO n Al bủ 0, 08 mol.
2

Vớ d 4: Tr n 10,8 gam b t nhụm v i 34,8 gam b t Fe3O4 r i ti n hnh ph n ng nhi t nhụm trong
i u ki n khụng cú khụng khớ. Hũa tan h n h p r n sau ph n ng b ng dung d ch H2SO4 loóng d
thu c 10,752 lớt H2 (ktc). Hi u su t ph n ng nhi t nhụm l (gi s Fe3O4 ch b kh thnh Fe)
A. 80%.
B. 90%.
C. 70%.
D. 60%.
H ng n gi i
S ph n ng:
Al2 O3
H2
Fe


Fe O
H SO dử
Albủ
X
H 2 O (sp)
H < 100%
Al
dử

dd Al3 , Fe 2 , Fe3 , H dử, SO 24
Fe3 O 4 dử
3

4

2

4

BTe
Nh n xột:
3n Al bủ 8n Fe3O4 bủ H% tớnh theo Fe3O4
BTNT

n Fe 3a mol
G i a l s mol Fe3O4 ph n ng:
8a
BTe
3.n Al pử 8.n Fe O n Al pử 3 mol


3

4

BTe
Khi r n X tỏc d ng v i H2SO4:
3n Al dử 2n Fe 2n H2

3.(0, 4

8a
10, 752
) 2.3a 2.
a 0,12 mol.
3
22, 4

V y hi u su t ph n ng nhi t nhụm l: H%

n Fe O

4

pử

n Fe O

4


bủ

3

3

.100%

0,12
.100% 80%.
0,15

TOLIHA.VN TRANG H C TR C TUY N H C L Mấ!

Trang 3/6


D

ng Ti n Tài

[Ph n ng nhi t nhôm VD và 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 là
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 2 O (sp)

 Fe O
 NaOH dö



Albñ 
X

H < 100%
dd Na  , AlO 2  , OH  dö
Al dö
Fe2 O3 dö
chaát raén Fe, Fe 2 O3 
2

3

BTe
 Nh n xét: 
3n Al bñ  6n Fe2 O3 bñ  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 pö  n Al bñ  n Al dö 
 B o toàn Al ban đ u: 

BTe

6n Fe O
2

3



 3n Al pö  n Fe O
2

3



 0,1 mol
n Fe O

 V y hi u su t ph n ng nhi t nhôm là: H% 

2

3


n Fe O
2

2. M

6, 48
 0, 04  0, 2 mol
27

3



.100% 



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 và s t oxit FexOy trong
đi u ki n không có không 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 1 có kh i l ng 14,49 gam đ c hòa tan h t trong dung d ch HNO3 đun nóng, d đ c
dung d ch C và 3,696 lít khí NO s n ph m kh duy nh t (đktc). Ph n 2 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) và còn l i 2,52 gam ch t r n.
Các ph n ng đ u x y ra hoàn toàn. Giá tr c a m là
A. 21,735.

B. 28,980.
C. 19,320.
D. 43,470.
H
 S đ ph n ng:
Al2 O3

 Fe O
 X Fe
Albñ 
100%
Al dö

x

ng ế n gi i

 HNO dö

 dd Fe3 , Al3 , NO3 , H  dö  + NO  + H 2 O
phaàn 1
3

y

 X lý ph n 2 tr

 NaOH dö

 dd  Na  , AlO 2 , OH  dö  raén Fe + H 2 O + H 2 

phaàn 2


c cho g n: n Fe  56  0, 045 mol

2,52

BTe
 
3n Al dö  2n H  n Al dö  0, 01 mol

2

 X lý ph n 1: G i k là h s t l

ng gi a 2 ph n (m phaàn 1  k.mphaàn 2 )

BTKL
Al2 O3 : a mol

102a  2, 79k  14, 49
k  3


phaàn 1

 Fe : 0, 045.k mol   BTe
3, 696  
a  0, 06
Al dö: 0,01.k mol   3.0, 045k  3.0, 01k  3. 22, 4




V yv ih s t l
Trang 4/6

ng k = 3, giá tr c a m là m  14, 49.
FaẾebook: D

4
 19,32 gam.
3

ng Ti n Tài – Phone/ Zalo: 096 868 9872


D

ng Ti n Ti

[Ph n ng nhi t nhụm VD v VDC]

Vớ d 2: Th c hi n ph n ng nhi t nhụm h n h p X g m Al v Fe2O3 trong i u ki n khụng cú
khụng khớ thu c 28,92 gam h n h p Y, nghi n nh , tr n u v chia h n h p Y thnh hai ph n.
Ph n m t tỏc d ng v i dung d ch NaOH d thu c 1,008 lớt H2 (ktc) v 3,36 gam ch t r n khụng
tan. Ph n hai tỏc d ng v a v i 608 ml dung d ch HNO3 2,5M thu c 3,808 lớt NO (ktc) v
dung d ch Z ch a m gam h n h p mu i. Cỏc ph n ng x y ra hon ton. Giỏ tr c a m g n nh t v i
giỏ tr no sau õy?
A. 99.
B. 100.

C. 101.
D. 102.
H
S ph n ng:

Al2 O3

Fe O
Albủ
X Fe
100%
Al dử

2

ng n gi i

NaOH dử

dd Na , AlO 2 , OH dử raộn Fe + H 2 O + H 2
phan 1

3

X lý ph n 1 tr

HNO
dd Fe3 , Fe 2 Al3 , NO3 , NH 4 + NO + H 2 O

phan 2

3

c cho g n:

3,36

BTNT
0, 06 mol
Al2 O3 0, 03 mol
n Fe
56

BTe

3n Al dử 2n H n Al dử 0, 03 mol

2

ng gi a 2 ph n (m phan 2 k.mphan 1 )

X lý ph n 2: G i k l h s t l

Al2 O3 : 0,03.k mol

phan 2
BTKL

Fe : 0, 06.k mol

7, 23.k 28,92 (102.0, 03 56.0, 06 27.0, 03) k 3

Al dử: 0,03.k mol

BTKL

mphan 2 mHNO

3

28,92.

mmuoỏi mkhớ mH O

pử

2

3
3,808
+ 63.0,608.2,5 = m + 30.
+ 18.n H O (*)
4
22, 4
2

vai troứ H

n HNO 2.3.n Al O 4n NO 10n NH NO n NH NO 0, 03 mol
(**)



3

2

3

4

3

4

3

4n NH NO 2n H O n HNO n H O 0, 7 mol (***)
BTNT.H

4

3

Thay (***) vo (*)

2

c:

3

2


m = 99,75 gam.

Gi i thớch (**):

2H O(oxit )
H2O
4H NO3 3e
NO 2H 2 O
10H NO3 8e
NH 4 3H 2 O

TOLIHA.VN TRANG H C TR C TUY N H C L Mấ!

Trang 5/6


D

ng Ti n Tài

III. Bài t p t

[Ph n ng nhi t nhôm VD và VDC]

luy n

Câu 1: Tr n 0,81 gam b t nhôm v i b t Fe2O3 và 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 trong dung d ch HNO3 đun nóng thu đ c V lít khí
NO (s n ph m kh duy nh t) đktc. Giá tr c a V là

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 và Fe2O3 (trong đi u ki n không có không khí) đ n khi ph n
ng x y ra 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 ra 3,08 lít khí H2 ( đktc) Ph n 2: tác d ng v i dung d ch NaOH
d sinh ra 0,84 lít khí H2 ( đktc) Giá tr c a m là
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
đi u ki n không có không khí (gi s ch x y ra 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 là
A. 45%.
B. 50%.

gam. Ti n hành ph n ng nhi t nhôm trong
ng kh Fe2O3 thanh Fe) Hòa tan h n h p
c 2,016 lít khí H2 (đktc) và 12,4 gam ch t
C. 71,43%.

D . 75%.

Câu 4: Nung Al và Fe3O4 (không có không khí, ph n ng x y ra hoàn toàn) thu
đ c h n h p A. N u cho A tác d ng v i dung d ch KOH d thì 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
duy nh t (đktc). Ph n tr m kh i l ng Al trong h n h p ban đ u là

A. 33,69%.
B. 26,33%.
C. 38,30%.
D. 19,88%.
Câu 5: Ti n hành ph n ng nhi t nhôm hoàn toàn m gam h n h p X g m Al, FexOy trong đi u ki n
không có không khí thu đ c h n h p Y. Chia Y thành 2 ph n. Ph n I cho tác d ng v i dung d ch
NaOH d thu đ c 1,008 lít H2 (đktc) và còn l i 5,04 gam ch t r n không tan. Ph n II có kh i l ng
29,79 gam, cho tác d ng v i dung d ch HNO3 loãng d thu đ c 8,064 lít NO (đktc, là s n ph m
kh duy nh t). Giá tr c a m và công th c c a oxit s t là
A. 39,72 gam và Fe3O4.
B. 38,91 gam và FeO.
C. 36,48 gam và Fe3O4.
D. 39,72 gam và FeO.

ÁP ÁN THAM KH O:

1 – B;

2 – A;

…….. H

Trang 6/6

3 – D;

4 – C;

5 – A.


T ……..

FaẾebook: D

ng Ti n Tài – Phone/ Zalo: 096 868 9872



×