Phương pháp giải bài tập về phản ứng nhiệt nhôm môn Hóa học 12 năm 2021

Bài 4: 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.. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn[r]

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM MÔN

HÓA HỌC 12 NĂM 2021

A PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Phản ứng nhiệt nhôm:

Al + oxit kim loại → oxit nhôm + kim loại

(Hỗn hợp X) (Hỗn hợp Y)

- Sơ đồ hóa các phản ứng: tránh viết nhiều phương trình phản ứng dẫn đến mất nhiều thời gian

- Suy luận theo dữ kiện: xác định các chất có mặt sau mỗi quá trình

+ Nếu sau phản ứng thu được H2 → Al dư

+ Dựa vào các dữ kiện bài toán xét xem hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH hay dung

dịch axit từ đó tính số mol chất dư (nếu có) và số mol các chất phản ứng

+ Vận dụng các phương pháp giải nhanh: bảo toàn nguyên tố, bảo toàn mol electron, bảo toàn khối lượng,

… để giải bài tập

B BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1 Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl nóng (dư) thoát ra V

lít khí H2 (ở đktc) Giá trị của V là

A 7,84

B 4,48

C 3,36

D 10,08

Hướng dẫn giải

0 t

Cr O 3Al2Cr Al O (1)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m23,3 15,2 8,1  (gam)

Al

8,1

n 0,3

27

 

2 3

15,2

n 0,1 mol n dö 0,3 0,2 0,1

152

Do đó hỗn hợp chất rắn X gồm Al2O3, Cr và Al dư

3 2

2Al6HCl2AlCl 3H (2)

2 2

Cr2HClCrCl H (3)

Theo (2), (3): nH2 0,15 0,2 0,35 mol ; Vậy: V 0,35.22,47,84 (lít)

Đáp án A

Bài 2 Nung 21,4 gam hỗn hợp A gồm bột Al và Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm), thu được hỗn hợp B Cho

B tác dụng hết với dung dịch HCl dư được dung dịch C Cho C tác dụng với dung dịch NaOH dư được kết tủa D Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16 gam chất rắn Khối lượng Al và

Fe2O3 trong hỗn hợp A lần lượt là:

Hướng dẫn giải

Phản ứng nhiệt nhôm:

2

O t HCl 3 NaOH

2 3

2

AlCl

Al O

FeCl Fe

 

Áp dụng bảo toàn khối lượng:

2 3

Al Fe O

m  m m 21,4 16 5,4 (gam)

Đáp án B

Bài 3 Có 26,8 gam hỗn hợp bột nhôm và Fe2O3 Tiến hành nhiệt nhôm hoàn toàn rồi hòa tan hết hỗn hợp

sau phản ứng bằng dung dịch HCl được 11,2 lít H2 (đktc) Khối lượng các chất trong hỗn hợp ban đầu là

A 5,4 gam và 21,4 gam Fe2O3 B 1,08 gam Al và 16 gam Fe2O3

C 8,1 gam Al và 18,7 gam Fe2O3 D 10,8 gam Al và 16 gam Fe2O3

Hướng dẫn giải

Gọi x là số mol Al phản ứng:

2 3 2 3

4Al2Fe O 2Al O 4Fe

+ Trường hợp 1: giả sử Al hết và Fe tác dụng với dung dịch HCl tạo thành 11,2 lit H2

 

2

nH 11,2 / 22,40,5 mol

2 2

Fe 2HCl FeCl H

Fe

m 0,5.56 28 gam 26,8 gam

+ Trường hợp 2: Al còn dư và Fe phản ứng với dung dịch HCl tạo thành 11,2 lít H2 Gọi y là số mol Al dư

 

2

H

11,2

n 0,5 mol

22,4

2 2

Fe 2HCl FeCl H

 

3 2

2Al 6HCl 2AlCl 3H

3y

2

x 1,5y 0,5

 

27 x y 160.0,5x 26,8

 

x y 0,2 mol

Al

m 0,2 0,2 27 10,8 gam

 

2 3

Fe O

m 0,2.160.0,5 16 gam

Đáp án D

Bài 4: 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 (ở 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 D 29,43 gam

Hướng dẫn giải

nH2(1) = 0,1375 mol ; nH2(2) = 0,0375 mol

- Hỗn hợp rắn Y tác dụng với NaOH giải phóng H2 → Al dư và vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên thành

phần hỗn hợp rắn Y gồm: Al2O3, Fe và Al dư

- Gọi nFe = x mol ; nAl dư = y mol có trong 1/2 hỗn hợp Y

- Từ đề ta có hệ phương trình:

- Theo đlbt nguyên tố đối với O và Fe: nAl2O3 = nFe2O3 = = 0,05 mol

- Theo đlbt khối lượng: m = (0,05.102 + 0,1.56 + 0,025.27).2 = 22,75 gam → đáp án A

Bài 5: 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

nH2 = 0,15 mol ; nAl(OH)3 = 0,5 mol

- Từ đề suy ra thành phần hỗn hợp rắn X gồm: Fe, Al2O3 (x mol) và Al dư (y mol)

- Các phản ứng xảy ra là:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]

CO2 + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaHCO3

- nH2 = 0,15 mol → y = 0,1 mol

- Theo đlbt nguyên tố đối với Fe: nFe = 3nF3O4 = 3.0,15 = 0,45 mol

- Theo đlbt khối lượng: m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam

→ đáp án C

Bài 6: 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 còn lại phần không tan Z Hòa tan 1/2 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

nH2 = 0,375 mol ; nSO2(cả Z) = 2.0,6 = 1,2 mol

- Từ đề suy ra thành phần chất rắn Y gồm: Fe, Al2O3, Al dư và phần không tan Z là Fe

- nH2 = 0,375 mol → nAl dư = 0,25 mol

- nSO2 = 1,2 mol → nFe = mol

- mAl2O3 = 92,35 – 0,8.56 – 0,25.27 = 40,8 gam (1) → nAl2O3 = 0,4 mol

- Theo đlbt nguyên tố đối với O → nO(FeO) = 0,4.3 = 1,2 mol

- Ta có: → công thức oxit sắt là Fe2O3 (2)

- Từ (1) ; (2) → đáp án C

Bài 7: 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

nAl = 0,2 mol ; nFe3O4 = 0,075 mol ; nH2 = 0,24 mol

- Phản ứng xảy ra không hoàn toàn: 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe

x→ 0,5x (mol)

- Hỗn hợp chất rắn gồm:

- Ta có phương trình: 2 + (0,2 – x).3 = 0,24.2 → x = 0,16 mol → Hphản ứng =% (1)

- nH+

phản ứng = 2.nFe + 3.nAl + 6.nAl2O3 + 8.nFe3O4 = 0,36 + 0,12 + 0,48 + 0,12 = 1,08 mol

→ nH2SO4phản ứng = mol (2)

- Từ (1) ; (2)

→ đáp án D

C LUYỆN TẬP

Bài 1: Trộn 8,1 gam Al và 48 gam Fe2O3 rồi cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí, kết thúc thí nghiệm thu được m gam hỗn hợp rắn Giá trị của m là:

A 56,1 gam B 61,5 gam C 65,1 gam D 51,6 gam

Bài 2: Dùng m gam Al để khử hoàn toàn một lượng Fe2O3 sau phản ứng thấy khối lượng oxit giảm 0,58 g Hỏi lượng nhôm đã dùng m là:

A m = 0,27 g B m = 2,7g C m = 0,54 g D m = 1,12 g

Bài 3: Hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Al có tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3 Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X (không

có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm:

A Al, Fe, Fe3O4 và Al2O3 B Al2O3, Fe và Fe3O4

C Al2O3 và Fe D Al, Fe và Al2O3

Bài 4: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2 Mặt khác nếu cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2 Số mol Al trong X là:

A 0,3 mol B 0,6 mol C 0,4 mol D 0,25 mol

Bài 5: Nung m gam hỗn hợp Al, Fe2O3 đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Y Chia Y làm 2 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 Giá trị của m là:

A 21,40 B 29,40 C 29,43 D 22,75

Bài 6: Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 có khối lượng 21,67 gam Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe) Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch NaOH dư thu được 2,016 lít khí H2 (đktc) và 12,4 gam chất rắn không tan Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:

A 45% B 50% C 71,43% D 75%

Bài 7: Có 9,66 gam hỗn hợp bột nhôm và Fe3O4 Tiến hành nhiệt nhôm hoàn toàn rồi hòa tan hết hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch HCl được 2,688 lít H2 (đktc) Khối lượng nhôm trong hỗn hợp ban đầu là?

A 2,16 B 2,7 C 2,88 D 0,54

Bài 8: Nung hỗn hợp gồm 15,2 gam Cr2O3 (Cr = 52) và m gam Al Sau phản ứng hoàn toàn, được 23,3 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ X phản ứng với axit HCl dư thoát ra V lít H2 (đktc) Tính giá trị của V?

A 2,24 lit B 3,36 lit C 7,84 lit D 1,12 lit

Bài 9: khi nung hoàn toàn hỗn hợp A gồm x gam Al và y gam Fe2O3 thu được hỗn hợp B Chia B thành hai phần bằng nhau: Phần 1 tan trong dung dịch NaOH dư, không có khí thoát ra và còn lại 4,4 gam chất rắn không tan Phần 2 trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 1,12 lít khí(đktc) Giá trị của y là

A 5,6 gam B 11,2 gam C 16 gam D 8 gam

Bài 10: Nung Al và Fe3O4 (không có không khí, phản ứng xảy ra hoàn toàn) thu được hỗn hợp A Nếu cho

A tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được 0,672 lít khí (đktc) Nếu cho A tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư được 1,428 lít SO2 duy nhất (đktc) % khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu là:

A 33,69% B 26,33% C 38,30% D 19,88%

Bài 11: Để khử hoàn toàn mg hỗn hợp CuO và PbO cần 8,1g kim loại nhôm, sau phản ứng thu được 50,2g

hỗn hợp 2 kim loại Giá trị của m là

A 53,4g

D 56,4g

Bài 12: Đun nóng hỗn hợp gồm 10,8g bột Al với 16 bột Fe2O3 (không có không khí), nếu hiệu suất phản

A 7,8g

B 10,2g

C 8,16g

D 16,32g

Bài 13: Dùng m (g) Al để khử hoàn toàn một lượng Fe2O3 sau phản ứng thấy khối lượng oxit giảm 0,58 g Hỏi lượng nhôm đã dùng m =?

A m = 0,27 g

B m = 2,7g

C m = 0,54 g

D m = 1,12 g

Bài 14: Trộn 6,48g Al với 16g Fe2O3 Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm thu được chất rắn A Khi A tác dụng với dung dịch NaOH dư có 1,344 lit khí thoát ra (đkc) Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:

A 85%

B 80%

C 75%

D 100%

Bài 15: 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,

của m là:

A 45,6

B 48,3

C 36,7

D 57,0

Bài 16: Trộn 10,8 gam bột nhôm với 34,8g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiẹt nhôm thu được hỗn hợp

A hòa tan hết A bằng HCl thu được 10,752 lít H2(đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và thể tích dung

dịch HCl 2M cần dùng là

A 80% và 1,08lít B 20% và 10,8lít C 60% và 10,8lít D 40% và 1,08lít

Bài 17 : nung hỗn hợp A gồm Al, Fe2O3 được hỗn hợp B (hiệu suất 100%) Hòa tan hết B bằng HCl dư

được 2,24 lít khí (đktc), cũng lượng B này nếu cho phản ứng với dung dịch NaOH dư thấy còn 8,8g rắn C Khối lượng các chất trong A là?

A mAl=2,7g, mFe2O3=1,12g B mAl=5,4g, mFe2O3=1,12g

C mAl=2,7g, mFe2O3=11,2g D mAl=5,4g, mFe2O3=11,2g

Bài 18: Hỗn hợp A gồm 0,56g Fe và 16g Fe2O3 m (mol) Al rồi nung ở nhiệt độ cao không có không khí

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 Gía trị của m là?

A 0,1233 B 0,2466 C 0,12 D 0,3699

Bài 19: Có 26,8g hỗn hợp bột nhôm và Fe2O3 Tiến hành nhiệt nhôm cho tới hoàn toàn rồi hòa tan hết hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch HCl được 11,2 lít H2(đktc) Khối lượng các chất trong hỗn hợp ban đầu là?

A mAl=10,8g;m=1,6g B mAl=1,08g;m=16g

C mAl=1,08g;m=16g D mAl=10,8g;m=16g

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh tiếng

I.Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II.Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III.Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

-

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí