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
bñ
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
pö
3n Al pö n Fe O
2
3
pö
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
pö
.100%
bñ
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