Nung nóng Al và Fe2O3 thu được hỗn hợp chất rắn. Chia hỗn hợp làm 2 phần. Trong đó phần 2 hơn phần 1 là 134g.
Phần 1: tác dụng với NaOH dư thu được 16,8lít H2
Phần 2: tác dụng với HCl dư thu được 84lít H2
Biết các phản ứng có hiệu suất phản ứng là 100%, đều ở đktc
Tính khối lượng Fe tạo thành trong phản ứng nhiệt nhôm
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$Al + Fe_2O_3 \xrightarrow{t^o} Al_2O_3 + Fe$(1)
`n_{H_2(p1)}=(16,8)/(22,4)=0,75(mol)`
`n_{H_2(p2)}=(84)/(22,4)=3,75(mol)`
Do khi cho hỗn hợp tác dụng với dd `NaOH` sinh ra `H_2` nên trong hh còn `Al` dư
Đặt `n_{Fe_2O_3}=x(mol)`
phần 1: `NaOH + Al + H_2O -> NaAlO_2 + 3/2 H_2O`(2)
phần 2: đặt `n_{Fe}=2kx(mol); n_{Al dư}=0,5k(mol) ; n_{Al_2O_3}=kx(mol)`
`Fe + 2HCl -> FeCl_2 + H_2`(3)
`2kx ` `2kx`
`2Al + 6HCl -> 2AlCl_3 + 3H_2`(4)
`0,5k` `0,75k`
`Al_2O_3 + 6HCl -> 2AlCl_3 + 3H_2O`
Theo pt(3,4) `k(2x+0,75)=3,75`
`<=> k=(3,75)/(2x+0,75)`
Ta có:
`m_{P1} – m_{P2}=134`
`<=> (56.2kx+0,5k + 102kx) – (2x.56 + 27 .0,5 + 102x)=134`
`<=> 112kx+13,5k +102kx -112x -13,5 – 102x=134`
`<=> 214kx + 13,5k -214x=147,5`
`<=> 214(k-1) + 13,5k=147,5`
Thay `k=(3,75)/(2x+0,75)` ta được:
`214x((3,75)/(2x+0,75)-1) + 13,5((3,75)/(2x+0,75))=147,5`
`<=>`\(\left[ \begin{array}{l}x=0,25\\x=0,56\end{array} \right.\)
Xét th1:`x=0,25`
theo pt(1)
`n_{Fe}=2.n_{Fe_2O_3}=2.0,25=0,5(mol)`
`=> m_{Fe}=0,5.56=28(g)`
Xét th2: `x=0,56(mol)`
theo pt(1)
`n_{Fe}=2.n_{Fe_2O_3}=2.0,56=1,12(mol)`
`=> m_{Fe}=1,12.56=62,72(g)`
Chúc bạn học tốt~