Bài toán về phản ứng nhiệt nhôm

Tài liệu "Bài toán về phản ứng nhiệt nhôm" gửi đến các bạn một số lưu ý khi giải bài tập nhiệt Nhôm và một số ví dụ minh họa. Hi vọng tài liệu sẽ là nguồn tham khảo hữu ích cho các bạn trong quá trình học tập của mình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài toán về phản ứng nhiệt nhôm BÀITOÁNVỀPHẢNỨNGNHIỆTNHÔMI.Cácdạngbàitoántrongphảnứngnhiệtnhôm1.1.Dạng1:Bàitoáncóhiệusuấtphảnứngkhônghoàntoàntrongphảnứngnhiệtnhôm*PhươngphápgiảichungPhảnứng:2Al+Fe2O3Al2O3+2FeHiệusuấtphảnứngH=%Alphảnứnghoặc=%Fe2O3phảnứngHỗnhợpXsauphảnứnggồm:Al2O3,Fe,Aldư,Fe2O3thườngđượcchovào+Tácdụngvớidungdịchaxit(HCl,H2SO4loãng)tạokhíH2Fe+2H+àFe2++H2(1)2Al+6H+à2Al3++3H2(2)=>nH2=nFe+nAldư+NếuhỗnhợpXtácdụngvớidungdịchNaOHthìAlvàAl2O3bịphảnứng2Aldư+2NaOH+3H2Oà2Na[Al(OH)4]+3H2Al2O3+2NaOH+3H2Oà2Na[Al(OH)4]VíDụ1:Trộn10,8gambộtnhômvới34,8gbộtFe3O4rồitiếnhànhphảnứngnhiệtnhômtrongđiềukiệnkhôngcókhôngkhí.HòatanhỗnhợprắnsauphảnứngbằngdungdịchH2SO4loãngdưthuđược10,752lítH2(đktc).Hiệusuấtphảnứngnhiệtnhôm?(giảsửFe3O4chỉbịkhửthànhFe)PhântíchVớibàitínhhiệusuấtnhưbàinàyHSthườngkhôngbiếttínhhiệusuấttheoAlhayFe3O4thựctếởbàinàyđãbiếtsốmolcủaAlvàFe3O4tacầnsosánhtỉlệmolcácchấtđểxácđịnhxemhiệusuấtcủaphảnứngtínhtheochấtnàoVìlàbàitínhhiệusuấtnênhỗnhợpAsauphảnứnggồm:Al2O3,Fe,Aldư,Fe3O4chovàodungdịchaxit(HCl,H2SO4loãng)tạokhíH2Fe+2H+àFe2++H2(1)2Al+6H+à2Al3++3H2(2)Fe3O4,Al2O3+H+àMuối+H2O=>nH2=nFe+nAldưHướngdẫngiải:TheobàiratacónAl=0,4mol,nFe3O4=0,15mol=>hiệusuấtH=%Fe3O4phảnứngPhảnứng:8Al+3Fe3O44Al2O3+9FeBanđầu(mol)0,40,15Phảnứng8x3x9xSauphảnứng(0,48x)0,15–3x9xTheoPT1,2tacónH2=nFe+nAldư ó0,48=9x+(0,4–8x)=>x=0,04molVậyhiệusuấtH=%Fe3O4=VíDụ2:Nunghỗnhợpgồm0,12molAlvà0,04molFe3O4mộtthờigian,thuđượchỗnhợprắnX.HòatanhoàntoànXtrongdungdịchHCldưthuđược0,15molkhíH2vàmgammuối.Tínhgiátrịcủam?PhântíchTrongbàinàyphảnứngchỉxảyramộtthờigian,đềbàicũngkhôngđịnhhướngsảnphẩmtạoranênhỗnhợpsảnphẩmXgồmnhiềuchất(Fe,Al2O3,Aldư,Fe3O4dư,FeO)khihỗnhợpnàytácdụngvớidungdịchaxittatáchhỗnhợpXthành2phần(Kimloạivàoxitkimloại)tácdụngvớidungdịchHClPhảnứng:2H++O2(trongoxit)àH2O2H+>H2DựavàocácđịnhluậtBTNTOxivàhidrođểtínhsốmolHClBTKLtínhkhốilượngmuốigồmkimloạivàClHướngdẫngiải:Sơđồphảnứng:Al+Fe3O4>hỗnhợpX:Al2O3,Fe3O4,FeO,Fe,AldưHỗnhợpXgồmcácoxitvàkimloạiBTNToxinO(trongX)=nO(Fe3O4)=0,04.4=0,16molPhảnứng:2H++O2(trongoxit)àH2O2H+>H2ðnH+=2nO2+2nH2=2.0,16+2.0,15=0,62molðnCl=nH+=0,38molðÁpdụngBTKL:mMuối=mKl+mCl=>mMuối=0,12.27+0,04.3.56+0,62.35.5=31,97gamDạng2:BàitoánnhiệtnhômvớihiệusuấtH=100%*PhươngphápgiảichungBước1:CầnxácđịnhđượcAldưhayoxitkimloạidư,trườnghợpnếuchokhốilượnghỗnhợpcầnxétcáctrườnghợpAldưvàAlhếtBước2:+DựavàocácdữkiệncủabàitoánthườnggặplàhỗnhợpsauphảnứngtácdụngvớidungdịchNaOHhoặcdungdịchaxit(HCl,H 2SO4)tínhsốmolchấtdưvàsốmolcácchấtphảnứng+VậndụngbảotoànnguyêntốAl,Fe,O,bảotoànkhốilượnghoặcbảotoànelectroncáccácphảnđểtínhtoánBước3:TínhtoántheoyêucầucủabàitoánVídụ1:NungnóngmgamhỗnhợpAlvàFe2O3(trongđiềukiệnkhôngcókhôngkhí)đếnkhiphảnứngxảyrahoàntoàn,thuđượchỗnhợprắnY.ChiaYthànhhaiphầnbằngnhau:Phần1:tácdụngvớidungdịchH2SO4loãngdưsinhra3,08lítkhíH2(ởđktc)Phần2:tácdụngvớidungdịchNaOHdưsinhra0,84lítkhíH2(ởđktc).Tínhgiátrịcủam?Hướngdẫngiải:nH2(p1)=0,1375mol;nH2(p2)=0,0375molHỗnhợprắnYtácdụngvớiNaOHgiảiphóngH2→AldưvàvìphảnứngxảyrahoàntoànnênthànhphầnhỗnhợprắnYgồm:Al2O3,FevàAldưGọinFe=xmol;nAldư=ymolcótrong1/2hỗnhợpYTừđềtacóhệphươngtrình:2Al+Fe2O3Al2O3+2FeTheođlbtnguyêntốđốivớiOvàFe:nAl2O3=nFe2O3=0,05molTheođlbtkhốilượng:m=(0,05.102+0,1.56+0,025.27). 2=22,75gamVídụ2:NungnóngmgamhỗnhợpgồmAlvàFe3O4trongđiềukiệnkhôngcókhôngkhí.Saukhiphảnứngxảyrahoàntoàn,thuđượchỗnhợprắnX.ChoX ...