Bài 22: Bài toán nhiệt nhôm (tài liệu bài giảng)

Chia sẻ: Hà Vương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

77
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu gồm 9 bài tập về nhiệt nhôm và lời giải chi tiết nhằm giúp các em học sinh ôn tập hiệu quả. Tài liệu cũng hữu ích cho các giáo viên bộ môn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 22: Bài toán nhiệt nhôm (tài liệu bài giảng)

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – thầy Phạm Ngọc Sơn Bài 22. Bài toán nhiệt nhôm BÀI 22. BÀI TOÁN NHIỆT NHÔM (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Ví dụ 1: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm 9,66 gam gồm bột Al và FexOy trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp X. Nghiền nhỏ, trộn đều X rồi chia thành hai phần bằng nhau. Phần một hoà tan hết trong dung dịch HNO3 đun nóng 1,232 lít khí NO duy nhất ở đktc. Cho phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H2 ở đktc. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Công thức của sắt oxit là A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. FeO hoặc Fe3O4 Al2 O3 NaOH Al to    H2   Fe _____ Fe x O y HNO3 Al   NO  d Nhanh chóng tính được nFe  0,045; nAl2O3  0,02 mol nO (trong FexOy )  nO (trong Al2O3 )  3nAl2O3  3.0,02  0,06 Do đó nFe : nO = 0,045 : 0,06 = 3 : 4 FexOy là Fe3 O4. Đáp án : C Ví dụ 2: Sau phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp chứa Al và FexOy (không có không khí) thu được 92,35 gam chất rắn X. Hoà tan X bằng dung dịch NaOH dư thấy có 8,4 lit khí (đktc) bay ra và còn lại một phần không tan Y. Hoà tan hết Y cần 240 gam axit H2 SO4 98% (giả sử chỉ tạo thành một loại muối sắt (III)). Công thức của FexOy là A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. FeO hoặc Fe3O4 Hướng dẫn : Al2 O3 NaOH Al to   H 2   Fe _____ Fex O y H 2 SO 4 Al Fe   Fe2 (SO 4 )3  SO2  d 2 yAl  3FexOy   yAl2O3  3xFe o t 2 Al  2 NaOH  2H 2O  2 NaAlO2  3H 2 Al2O3  2 NaOH  2 NaAlO2  H 2O 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Theo các phương trình hoá học (hoặc sử dụng phương pháp bảo toàn electron) tính được : nFe = 0,8 mol; nAl dư = 0,25 mol; mAl2O3  92,35  0, 25.27  0,8.56  40,8 gam Số mol O trong FexOy bằng số O có trong Al2O3 hay 40,8 nO  3.nAl2O3  3.  1, 2 mol ; Vậy nFe : nO = 0,8 : 1,2 = 2 : 3  Fe2O3 102 Ví dụ 3: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và FexOy thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, phần không tan Z và 0,672 lit khí H2. Cho dung dịch HCl vào Y đến khi được lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa, nung tới khối lượng không đổi thu được 5,1 gam chất rắn. Cho Z tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng chỉ thu được dung dịch E Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – thầy Phạm Ngọc Sơn Bài 22. Bài toán nhiệt nhôm chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lit khí SO2. Biết các khí đều đo ở đktc, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Công thức phân tử của sắt oxit là A. FeO hoặc Fe2O3 B. FeO hoặc Fe2O4 C. Fe2O3 hoặc Fe3O4 D. Fe2O3 NaOH H 2 Al2 O3     Al  NaAlO2   Al 2 O3   Fe _____  Fe O H SO  x y Al Fe  FeSO 4 / Fe2 (SO 4 )3  SO2 2 4  d 2 yAl  3FexOy   yAl2O3  3xFe o t 2 Al  2 NaOH  2H 2O  2 NaAlO2  3H 2 Al2O3  2 NaOH  2 NaAlO2  H 2O Chất rắn X có nAl dư = 0,2 mol; mAl2O3  0,04 mol và Fe - Trường hợp 1 : Muối duy nhất thu được là Fe2(SO4)3 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2 2 2, 688 nFe  nSO2  .  0, 08 mol 3 3 22, 4 Số mol oxi trong Al2O3 (trong X) chính bằng số mol oxi trong FexOy. nO  3.nAl2O3  3.0,04  0,12 mol Vậy nFe : nO = x : y = 0,08 : 0,12 = 2 : 3 Fe2O3 - Trường hợp 2 : Muối duy nhất thu được là FeSO4 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4 nFe  0,12 mol . Vậy nFe : nO = x : y = 0,12 : 0,12 = 1 : 1 FeO. Đáp án : A Câu 5: Khi cho 41,4 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Cr2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm, phải dùng 10,8 gam Al. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Cr2O3 trong hỗn hợp X là (Cho hiệu suất của các phản ứng là 100%) A. 50,67%. B. 20,33%. C. 66,67%. D. 36,71%. (Trích đề thi TSCĐ năm 2007 - Khối A, B) Đáp án: D Câu 67: Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh ra 3,36 lít H2 (ở đktc). Giá trị của V là A. 150. B. 100. C. 200. D. 300. Đáp án: D Câu 68: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong môi trường 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. B. 21,40. C. 29,40. D. 29,43. Đáp án: A Câu 59: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 -
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa học – thầy Phạm Ngọc Sơn Bài 22. Bài toán nhiệt nhôm toàn, thu được 23,3 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl (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. Đáp án A Cr2O3 + 2Al   2Cr + Al2O3 (1) o t 0,1  0,2 0,2 0,1 8,1 Ta có m = 23,3 – 15,2 = 8,1 (gam)  nAl = = 0,3 (mol) 27 15,2 nCr2O3 = = 0,1 (mol)  nAl dư = 0,3 – 0,2 = 0,1 (mol) 152 Do đó hỗn hợp chất rắn X gồm Al2O3, Cr và Al dư 2Al + 6HCl   2AlCl3 + 3H2  (2) 0,1  0,15 Cr + 2HCl   CrCl2 + H2  (3) 0,2  0,2 Al2O3 + 6HCl   2AlCl3 + 3H2O (4) Theo (2, 3): nH 2  = 0,15 + 0,2 = 0,35 (mol) ; Vậy V = 0,35  22,4 = 7,84 (lít). Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 -