BÀI GIẢNG: BÀI TOÁN NHIỆT NHÔM
CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHÔM
MÔN HÓA: LỚP 12
THẦY GIÁO: PHẠM THANH TÙNG – TUYENSINH247.COM
Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao (oxit kim loại từ Zn về sau, thường gặp oxit sắt)
t
- Chú ý: 2Al + Fe2O3 
Al2O3 + 2Fe
o

- Trong phản ứng nhiệt nhôm tất cả các chất đều ở trạng thái rắn. Do đó ta luôn áp dụng định luật bảo toàn khối
lượng: mchất rắn trước pứ = mchất rắn sau pứ.
- Nếu phản ứng hoàn toàn thì sau phản ứng thường thu được 3 chất rắn: 2 sản phẩm, Al dư hoặc oxit kim loại dư.
- Nếu phản ứng không hoàn toàn thì sau phản ứng thu được cả 4 chất rắn: 2 sản phẩm, Al dư , oxit kim loại dư.
- Có thể áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, hạn chế viết phương trình.
Câu 1: Trộn 5,4 gam Al với 4,8 gam Fe2O3 rồi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Sau phản ứng thu được m (gam)
chất rắn. Giá trị của m là:
A. 10,2 gam

B. 4,08 gam

C. 2,24 gam

D. Kết quả khác

Hướng dẫn giải:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mchất rắn trước pứ = mchất rắn sau pứ = 5,4 + 4,8 = 10,2 gam
Đáp án A
Câu 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm từ 0,25 mol Al và 0,35 mol FeO thì thu được 0,3 mol Fe. Hiệu suất phản
ứng nhiệt nhôm là:
A. 80,00%

B. 83,33%

C. 85,71%

D. Kết quả khác

Hướng dẫn giải:
t
2Al + 3FeO 
Al2O3 + 3Fe
o

Ta có: 0,25:2 > 0,35:3 nên hiệu suất phản ứng tính theo FeO

0,25 0,35
0,2

0,3

0,05 0,05
H=

n pu
n bandau

.100% 

←


0,3 mol

0,1

0,3

0,3
.100%  85, 71%
0,35

Đáp án C
Câu 3: Trộn 6,48 gam Al với 16 gam Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm được chất rắn A. Khi cho A tác dụng
với dung dịch NaOH dư, có 1,344 lít H2 (đktc) thoát ra. Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm:
A. 100%

B. 85%

C. 80%

D. 75%

Hướng dẫn giải:
1 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!


t
Fe2O3 
Al2O3 + 2Fe
o


2Al +
0,24

← x

2x

Ta có: 0,24: 2 > 0,1 :1 nên hiệu suất phản ứng tính theo Fe2O3

0,1

(0,24-2x)

0,1-x

→

x

2x mol

x

2x mol

Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư: thì Al2O3 và Al phản ứng. Nhưng chỉ có Al tạo ra khí:
Aldư → 3/2 H2
0,04 ← 0,06 mol
Vậy 0,24-2x = 0,04 → x = 0,1 → H = 0,1: 0,1.100% = 100%

Đáp án A
Câu 4: Hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Phản ứng hoàn toàn cho ra chất rắn A. Biết
A tác dụng với dung dịch NaOH dư cho ra 3,36 lít H2 (đktc) để lại chất rắn B. Cho B tác dụng với H2SO4 loãng dư
có 8,96 lít khí H2 (đktc). Tính khối lượng (gam) của Al và Fe2O3 trong hỗn hợp X:
A. 13,5 và 16

B. 13,5 và 32

C. 6,75 và 16

D. 6,75 và 32

Hướng dẫn giải:
t
2Al , Fe2O3 
hỗn hợp A có: Al2O3, Fe, Al dư (do A tác dụng với NaOH dư sinh ra H2).
o

A + NaOH → H2: 0,15 mol (suy ra nAl dư = 0,1 mol) + chất rắn B: Fe
Chất rắn B + H2SO4 → H2: 0,4 mol suy ra nFe = 0,4 mol
Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe2O3 = ½ . nFe = 0,2 mol
Bảo toàn nguyên tố O: nAl2O3 = nFe2O3 = 0,2 mol
Bảo toàn nguyên tố Al: nAl ban đầu = 2.nAl2O3+ nAl dư = 2.0,2 + 0,1 = 0,5 mol
Vậy mAl = 0,5.27 = 13,5 gam; mFe2O3 = 0,2.160 = 32 gam
Đáp án B
Câu 5: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm). Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với
lượng dư dung dịch NaOH tạo ra 0,672 lít khí (đktc). Tính m?
A. 0,540 gam

B. 0,810 gam


C. 1,080 gam

D. 1,755 gam

Hướng dẫn giải:
Al: 0,04 mol

Fe: 0,02 mol (bảo toàn Fe)

Fe2O3: 0,01 mol

Al2O3 0,01 mol (bảo toàn O)

+NaOH
H2: 0,03 mol

Al dư 0,02 mol
(do sản phẩm tác dụng với NaOH tạo ra khí)
Từ số mol H2 suy ra nAl dư = 0,02 mol (1Al tạo 3/2 H2)
Bảo toàn nguyên tố Al ta có: nAl ban đầu = 2.nAl2O3+ nAl dư = 2.0,01 + 0,02 = 0,04 mol
Vậy mAl = 0,04.27 = 1,08 gam
Đáp án C
2 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!


Câu 6: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong điều kiện 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 (đktc).

- Phần 2: tác dụng với dung dịch NaOH (dư) sinh ra 0,84 lít khí H2 (ở đktc).
Giá trị của m là:
A. 22,75 gam

B. 21,40 gam

C. 29,40 gam

Hướng dẫn giải:
+ H2SO4

Al

Fe: 0,2 mol

Fe2O3: 0,1 mol

Al2O3 0,1 mol (bảo toàn O)

D. 29,43 gam
H2: 0,275 mol (nhân đôi lượng H2)

Al dư 0,05 mol

+ NaOH
(do sản phẩm td với NaOH tạo ra khí)

H2: 0,075 mol

Từ nH2 = 0,075 mol suy ra nAl = 0,05 mol

Suy ra nH2 do Fe tạo ra = 0,275- 0,075 = 0,2 mol = nFe
Bảo toàn Fe suy ra nFe2O3 = 0,1 mol
Bảo toàn O suy ra nAl2O3 = 0,1 mol
Giá trị m = mFe+ mAl2O3+ mAl dư = 0,2.56 + 0,1.102 + 0,05.27 = 22,75 gam
Đáp án A
Câu 7: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và
3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 45,6 gam

B. 57,0 gam

C. 48,3 gam

D. 36,7 gam

Hướng dẫn giải:
Al 0,5 mol

Fe:

Fe3O4: 0,15 mol

Al2O3 0,2 mol (bảo toàn Al)

+ NaOH

dung dịch Y: NaAlO2, NaOH dư + H2: 0,15 mol

Al dư 0,1 mol


+ CO2 dư

(do sản phẩm td với NaOH tạo ra khí)
Kết tủa Al(OH)3: 0,5 mol
Từ số mol H2 suy ra nAl dư = 0,1 mol (1Al tạo 3/2 H2)
Bảo toàn nguyên tố Al ta có: 2.nAl2O3+ nAl dư = nAl(OH)3 → 2.nAl2O3 = 0,5 - 0,1 = 0,4 mol → nAl2O3 = 0,2 mol
Bảo toàn nguyên tố O: 4.nFe3O4 = 3.nAl2O3 suy ra nFe3O4 = 0,15 mol → nFe = 0,45 mol
Vậy m = mFe+ mAl2O3+ mAl dư = 0,45.56+ 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam
Đáp án C
Câu 8: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và một oxit sắt FexOy (trong điều kiện không có không
khí) thu được 92,35 gam chất rắn Y. Hòa tan Y trong dung dịch NaOH dư thấy có 8,4 lít khí H2 (ở đktc) thoát ra và
3 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!


còn lại phần không tan Z. Hòa tan ½ lượng Z bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy có 13,44 lít khí SO2 (ở
đktc) thoát ra. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng Al2O3 trong Y và công thức oxit sắt lần lượt là:
A. 40,8 gam và Fe3O4

B. 45,9 gam và Fe2O3

C. 40,8 gam và Fe2O3

D. 45,9 gam và Fe3O4

Hướng dẫn giải:
Al 1,05 mol

Fe: 0,8 mol


Fe2Oy: 0,40 mol

Al2O3: 0,4 mol

92,35 gam

Al dư 0,25 mol

+NaOH

H2: 0,375 mol

+ Z: Fe
+ H2SO4

(do sản phẩm tác dụng với NaOH tạo ra khí)
SO2: 1,2 mol (nhân đôi lên)
Từ số mol H2 suy ra nAl dư = 0,25 mol (1Al tạo 3/2 H2)
Fe → Fe3++3e
S+6+ 2e → S+4
Áp dụng bảo toàn electron: 3.nFe = 2.nSO2 → nFe = 0,8 mol
Ta có: mAl2O3 = 92,35 - 0,8.56 - 0,25.27 → nAl2O3 = 0,4 mol
Bảo toàn nguyên tố Fe suy ra nFe2Oy = 0,4 mol
Bảo toàn nguyên tố O: 0,4.y = 0,4.3 → y = 3 → Công thức oxit sắt là Fe2O3 và mAl2O3 = 0,4.102 = 40,8 gam
Đáp án C
Câu 9: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (trong điều kiện không có
không khí). Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hòa tan hoàn toàn chất rắn sau phản ứng bằng dung
dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 5,376 lít khí H2 (ở đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và số mol H2SO4 đã phản
ứng là:

A. 75% và 0,54 mol

B. 80% và 0,52 mol

C. 75% và 0,52 mol

D. 80% và 0,54 mol

Hướng dẫn giải:
Al dư: 0,2-xmol

Al 0,2 mol

+H2SO4

Fe3O4 dư

Fe3O4: 0,075 mol

H2: 0,24 mol + H2O: 0,3 mol

Al2O3
Fe: 9/8 x mol
t
8Al + 3Fe3O4 
4Al2O3 + 9Fe
o

Ta có: 0,2:8 = 0,075:3 nên hiệu suất sau phản ứng tính theo chất nào cũng


0,2 0,075
được
X → 3/8x

x/4

9/8x

Ta có: Al → 3/2 H2
4 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!


Fe → H2
Vậy nH2 = 3/2 . (0,2-x) + 9/8 x = 0,24 → x = 0,16 mol
→ H = 0,16: 0,2.100% = 80%
Bảo toàn nguyên tố O ta có: nH2O = 4.nFe3O4 = 0,3 mol
Vậy nH2SO4 = nH2+ nH2SO4 = 0,54 mol
Đáp án D
Câu 10: Hỗn hợp A gồm 0,56 gam Fe và 16 gam Fe2O3 và m mol Al rồi nung ở nhiệt độ cao không có không khí
đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp D. Nếu cho D tan trong H2SO4 loãng được V (lít) khí nhưng nếu cho D
tác dụng với NaOH dư thì thu được 0,25V lít khí. Giá trị của m là?
A. 0,1233

B. 0,2466

C. 0,12

D. 0,3699


Hướng dẫn giải:
Fe: 0,01 mol; Fe2O3: 0,1 mol , m mol Al → D: Fe 0,21 mol, Al2O3 0,1 mol, Al dư
D + H2SO4 loãng → V lít ≈ V mol
D + NaOH → 0,25V lít ≈ 0,25V mol
Bảo toàn số mol O suy ra nAl2O3 = 0,1 mol
Bảo toàn số mol Fe suy ra nFe = 0,21 mol
Ta có: nAl dư = m- 0,2 mol
Khi D + H2SO4 loãng: có Fe và Al dư phản ứng: nH2 = 0,21 + 3/2.(m-0,2) = V
D + NaOH → 0,25V lít ≈ 0,25V mol: có Al dư phản ứng: nH2 = 3/2.(m-0,2) = 0,25V
→ 0,21 = 0,75V → V = 0,28
Thay vào ta tìm được m = 0,2466
Đáp án B

5 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!