Chuyên ñ hoá hc: bài tp phn ng nhit nhôm
- 1 -
BÀI TP NHIT NHÔM
Hn hp rn A:
y
O
Al
x
Fe
B
32
,OAlOFe
Al
Fe
yx
Phương trình tng quát:
2y Al + 3 Fe
x
O
y
t
o
y Al
2
O
3
+ 3x Fe
Nu phn ng nhit nhôm xy ra hoàn toàn:
+ Al ht, FexOy dư B bao gm Fe, Al2O3 và FexOy dư
+ Al dư, FexOy ht B bao gm Fe và Al2O3, Al dư
+ Al ht, FexOy ht B ch gm Fe và Al2O3.
Nu phn ng nhit nhôm xy ra không hoàn toàn B gm Al2O3, Fe và
Al dư, FexOy dư.
Chú ý: * Trong phn ng nhit nhôm, nên áp dng các ñnh lut bo toàn:
khi lưng, bo toàn mol nguyên t, bo toàn electron.
* Ngưi ta thưng chia B thành 2 phn có t l v khi lưng là k.
Tuỳ trưng hp k = 1 hoc k # 1 mà liên h vào làm bài tp.
BÀI TP VÍ D:
VD 1: Ly 26,8 g hh gm và Fe
2
O
3
thc hin hoàn toàn phn ng nhit
nhôm, thu ñưc cht rn , cho cht rn này hòa tan hoàn toàn trong dd HCl
dư thy thoát ra 11,2 lít khí H
2
(ño ñktc).Hãy xác ñnh thành phn % các
cht trong hn hp ban ñu.
BG:
2Al + Fe
2
O
3
→ Al
2
O
3
+ 2Fe
nu phn ng xy ra va ñ thì A ch có Fe to ra khí 0.5 mol khí H
2
.Nu
như vy thì s gii ra khi lưng hn hp l!n hơn so v!i ñ bài → vô lý
s có Al dư cùng to khí H
2
.
g"i x, y là nFe
2
O
3
và Al.
27x + 160y = 26.8
(x-2y)*3 + 4y = 1
→ 0.4 mol,y=0.1 mol → cht trong hh ñu

NhiÖt nh«m hh A gåm Al v oxÝt s¾t. Sau ph¶n øng thu ®−îc 92,35g ch¸t r¾n
C. Hon tan C b»ng dd NaOh d− thÊy cso 8,4lÝt khÝ tho¸t ra ë ®ktc v cßn l¹i
phÇn kh«ng tan D. Ho tan 1/4 l−îng ch¸t D b»ng H
2
SO
4
®Æc, nãng th¸y tiªu
t
o
Chuyên ñ hoá hc: bài tp phn ng nhit nhôm
- 2 -
tèn hÕt 60g axit 98%. Gi¶ sö chØ t¹o thnh muèi Fe
2
(SO
4
)
3
; H=100% thi
fkhèi l−îng cña Al
2
O
3
l bao nhiªu v c«ng thøec cña oxit s¾t.

2yAl + 3Fe
x
O
y
yAl
2
O
3
+ 3xFe
a mol ay:3 ax
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+ H
2
O
Al + NaOH + H
2
O NaAlO
2
+ 3/2H
2
b mol 3/2b
=> 3/2b = 0,375
=> b = 0,25 mol
¼ khèi l−îng ph¶n øng:
2Fe + 6H
2
SO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ H
2
O
=> n Fe trong D = 4. 0,2 = 0,8 = ax
m Al
2
O
3
= 102. (ya : 3) = 92,35 – 56. 0,8 – 27. 0,25 = 40,8g
=> x : y = xa : ya = 0,8 : 1,2 = 2 : 3
=> Fe
2
O
3
.

Thùc hiÖn ph¶n øng nhiÖt nh«m víi hh X chøa Al v Fe
2
O
3
võa ®ñ thu ®−îc
mét ch¸t r¾n B nÆng 214g. B t¸c dông víi dd NaOH d− ®Ó l¹i mét chÊt r¾n
duy nhÊt nÆng 112gam. Hái khèi l−îng cña Al ban ®Çu trong h«n hîp X?

2Al + Fe
2
O
3
2Fe + Al
2
O
3
sau ph¶n øng (Al, Fe
2
O
3
ph¶n øng võa ®ñ) ta thu ®−îc Fe v Al
2
O
3
. ChÊt
kh«ng tan trong dd NaOH l Fe.
=> mFe = 112g => nFe = 112:56 = 2mol
=> n Fe
2
O
3
= 1mol => nFe
2
O
3
= 160g
ph¶n øng nhiÖt nh«m kh«ng lm thay ®æi khèi l−îng nªn khèi l−îng Fe v
Al
2
O
3
còng l 214g.
=> mAl = 214 – 160 = 54g

Trén 2,7g Al víi 2,4g Fe
2
O
3
rßi nung nãng ®Ó thùc hiÖn ph¶n øng nhiÑt
nh«m. Sau ph¶n øng ta thu ®−îc bao nhiªu gam chÊt r¾n?

B¶o ton khèi l−îng:
m chÊt r¾n = m Al + m Fe
2
O
3
= 2,7 + 2,4 = 5,1 g

Cho 6,94g hh Fe
x
O
y
v Al ho tan trong 100ml dd H
2
SO
4
1,8M sinh ra 0,672
lÝt H
2
(®ktc). BiÕt l−îng axit ®a lÊy d− so víi l−îng cÇn thiÕt ®Ó ph¶n øng l
20%. C«ng thøc oxit s¨t v khèi l−îng cña oxit s¾t?

n H
2
SO
4
= 0,18mol => n H
2
SO
4
ph¶n øng = 0,18 . (100 : 120) = 0,15mol
Chuyên ñ hoá hc: bài tp phn ng nhit nhôm
- 3 -
n H
2
= 0,03mol
2Al + 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
(1)
0,02 0,03 0,03
Fe
x
O
y
+ yH
2
SO
4
Fe
x
(SO
4
)
3
+ yH
2
O (2)
0,15c0,03
theo ph¶n øng 2: nFe
x
O
y
.y = nH
2
SO
4
<=> [(6,94 – 0,02. 27):(56x + 16y)].y = 0,12
<=>x : y = 2 : 3
=> Fe
2
O
3.
Cã m Al = 0,02 . 27 = 0,54g
=> m oxit s¾t = 6,4g
VD 7: Ly 93,9 (g) hn hp X gm Fe
3
O
4
và Alnung trong môi trưng
không có không khí. Sau khi phn ng xy ra hoàn toàn thu ñưc hn hp
Y. Chia Y làm hai phn không b#ng nhau:
-Phn 1: Cho tác dng v!i NaOH dư thu ñưc 0,672 lít khí H
2
(ñktc).
-Phn 2: Cho tác dng v!i dung dch HCl dư thu ñưc 18,816 lít khí
H
2
(ñktc).
Tính % khi lưng các cht trong hn hp X bit các phn ng ñu xy ra
hoàn toàn và v!i hiu sut 100%
BG:
*phn 1:nAl =
molnH 02.0
3
2
2
=
do phn ng xy ra hoàn toàn nên Fe
3
O
4
ht và Al dư.
g"i k là t l s mol gi$a nP1 : nP2.
g"i x là nFe và trong hn hp th 1:
*phn 2: = 0.84 mol
k(0.02*3 + 2x) = 1.68
k(0.02*27 + 232x/3 + 27x*8/9) + 0.02*27 + 232x/3 + 27x*8/9 = 93.9
↔ k(0.54 + 304x/3) + 0.54 + 304x/3 = 93.9
↔ (k+1)(0.54 + 304x/3) = 93.9
th k = 1.68/(0.02*3 + 2x) vào ta ñưc :x = 0.18 mol.
→ k = 4.
nAl = (4+1)*(0.02 + 0.18 * 8/9) = 0.9 mol
→ mAl = 24.3 g → % Al → % Fe
3
O
4
Chuyên ñ hoá hc: bài tp phn ng nhit nhôm
- 4 -

Cho hh A cã khèi luîng m gam, ggåm bét Al v oxit s¾t Fe
x
O
y
. TiÕn hnh
ph¶n øng nhiÖt nh«m hh A trong ®k kh«ng cã kh«ng khÝ, ®−îc hh B. NghiÒn
nhá B, tr«nk ®Òu chia 2 phÇn. PhÇn 1 cã khèi l−îng 14,49 gam ®−îc ho tan
hÕt trong dd HNO
3
®un nãng, ®−îc dd C v 3,696 lÝt khÝ NO duy nhÊt (®ktc).
Cho phn 2 t¸c dông víi l−äng d− dd NaOH they gi¶i phãng 0,336 lÝt khÝ H
2
(®ktc) v cßn l¹i 2,52 gam chÊt r¾n. C¸c ph¶n øng x¶y ra hon ton.
1. ViÕt c¸c ph−¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra.
2. x¸c ®Þnh c«ng thøc s¾t «xÝt v tÝnh gi¸ trÞ m?

1. Ph¶n øng nhieetj nh«m:
2yAl + 3Fe
x
O
y
cc
to
c> yAl
2
O
3
+ 3xFe (1)
hçn hîp thu ®−îc sau ph¶n øng (1) t¸c dông víi NaOH cho H
2
, ph¶n øng l¹i
x¶y ra hon ton, chøng tá Al cßn d− v Fe
x
O
y
t¸c dông hÕt.
=> hçn hîp sau ph¶n øng gåm: Al
2
O
3
, Fe v Al d−.
*) phÇn 1 + dd HNO
3
®un nãng.
Al
2
O
3
+ 6HNO
3
2Al(NO
3
)
3
+ 3H
2
O (2)
Fe + 4HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O (3)
Al (d−) + + 4HNO
3
Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O (4)
*) phÇn 2 + dd NaOH d−.
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+ H
2
O (5)
2Al + 2NaOH + 2H
2
O 2NaAlO
2
+ 3H
2
(6)
=> Fe kh«ng ph¶n øng nªn khèi l−îng s¾t ë phÇn 2 l 2,52 gam.
2. X¸c ®Þnh Fe
x
O
y
v m?
Gäi n NO sinh ra do phÇn 1 t¸c dông víi HNO
3
l n1.
n NO sinh ra nÕu cho phÇn 2 ph¶n øng víi HNO
3
l n2.
Khèi l−îng phÇn 1 l m1, khèi l−îng phÇn 2 l m2.
c ë phÇn 2:
theo (6): n Al = 2/3 n H
2
= 2/3.(0,336:22,4) = 0,01 mol
n Fe = 2,52 : 56 = 0,045 mol
c ë phÇn 1:
theo (3) v (4): n1 = n Fe(P1) + nAl (P1) = 3,696;22,4 = 0,165 mol
nÕu cho phÇn 2 t¸c dông víi dd HNO
3
nh− phÇn 1 th× sè mol NO thu ®−îc sÏ
l:
n2 = nFe (P2) +nAl (P2) = 0,045 + 0,01 = 0,055 mol
V× p1 v p2 cã cïng thnh phÇn (Al
2
O
3
, Fe v Al) nªn:
m1:m2 = n1:n2
=> m2 = m1.(n1:n2) = 14,49. (0,055:0,165) = 4,83 gam.
Do ®ã: mAl
2
O
3
(p2) = 4,83 – (0,01.27 + 0,045.56) = 2,04 gam.
=> nAl
2
O
3
= 2,04 : 102 = 0,02 mol
Theo (1): n Fe: n Al
2
O
3
= 3x : y = 0,045 : 0,02
Chuyên ñ hoá hc: bài tp phn ng nhit nhôm
- 5 -
=> x : y = 3 : 4
=> Fe
3
O
4
khèi l−îng hh A l m = m1 + m2 = 19,32 gam.

TiÕn hanh fph¶n øng nhiÖt nh«m hh Al v Fe
2
O
3
trong ®k kh«ng cã kh«ng
khÝ. Chia hh lm 2 phÇn kh«ng b¨ng nhau. PhÇn 2 cã khèi l−îng nhiÒu h¬n
phÇn 1 l 134g.
Cho P1 t¸c dông víi l−îng d− NaOH they cso 16,8 lÝt H
2
tho¸t ra ë ®ktc.
Ho tan P2 b»ng l−îng d− dd HCl thÊy cã 84 lÝt H
2
thÊot ra ë ®ktc.
Cho c¸c ph¶n øng xöy ra hon ton. Khèi l−îng Fe t¹o thnh lín nhÊt trong
ph¶n øng nhiÖt nh«m l bao nhiªu?

Do H= 100%, s¶n phÈm sinnhh ra t¸c dông víi NaOH ggi¶i phãng H
2
=>Al
d−.
2Al + Fe
2
O
3
–
to
c> Al
2
O
3
+ 2Fe (1)
Gäi P1: nAl
2
O
3
= a mol; nFe = 2a mol; nAl = b mol;
P2: nAl
2
O
3
= na mol; nFe = 2na mol; nAl = nb mol
Theo ph¶n øng :
Al + NaOH + H
2
O NaAlO
2
+ 3/2H
2
=> n Al= b = 0,5mol.
Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2
2na 2na mol
Al + 3HCl AlCl
3
+ 3/2H
2
nb 3/2nb mol
=> 2na + 3/2nb = 3,75
=> 2na + 0,75n = 3,75
=> n = 3,75 : (2a + 0,75)
m m2 – m1 = 134
=> 102na + 56.2na + 27nb – (102a + 56.2a + 27b) = 134
=> (102na + 112a + 27b)(nc1) = 134
=> (214a + 27/2)(3c 2a) – 134(2a + 0,75) = 0
=> c214.2a
2
+ 3. 2,14a – 27a – 134. 2a + 27.3/2 – 134. 0,75 = 0
=> a= 0,25 => n=3 => mFe = (2a+2na)56 = 112g
a= 0,56074=> n=2=>mFe = 188,6g
khèi l−îng Fe lín nhÊt l 188,6g
VD 10: Cho hn hp A gm Al và st t nung A nhit ñ% cao ñ& phn ng
xy ra hoàn toàn thu ñưc hn hp B.Nghin nh' b%t B tr%n ñu.Chia hn
hp làm hai phn không b#ng nhau:
P1:(ít hơn) cho tác dng v!i NaOH dư thu ñưc 1,176 lít khí (ñktc).Tách
riêng cht không tan ñem hoà tan trong dung dch HCl dư thu ñưc 1,008 lít