Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al FeO sau 1 thời gian thu được 21,6(g) hỗn hợp X.Hòa tan 0,5 lượng hỗn hợp X vào dung dịch HCl(dư) thu được 3,36(l) H2(đktc).Hòa tan o,5 lượng hỗn hợp X còn lại vào dung dịch NaOH(dư) thu được 1,68(l) H2(đktc).Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm (2 phản ứng xảy ra hoàn toàn)
Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al FeO sau 1 thời gian thu được 21,6(g) hỗn hợp X.Hòa tan 0,5 lượng hỗn hợp X vào dung dịch HCl(dư) thu được
By Katherine
Mỗi phần $X$ có $21,6:2=10,8g$ $X$
So với P2, P1 thu được nhiều $H_2$ hơn nên có $Al$ dư.
– P2:
$n_{H_2(1)}=\dfrac{1,68}{22,4}=0,075(mol)$
$2Al+2NaOH+2H_2O\to 2NaAlO_2+3H_2$
$\to n_{Al}=\dfrac{2}{3}n_{H_2}=0,05(mol)$
– P1:
$n_{H_2}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15(mol)$
$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$
$2Al+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2$
$\to n_{Fe}=0,15-\dfrac{3}{2}n_{Al}=0,075(mol)$
Đặt $x$, $y$ là số mol $Al_2O_3$, $FeO$ dư
$\to 102x+72y+0,075.56+0,05.27=10,8$
$\to 102x+72y=5,25$
Bảo toàn $Fe$: $n_{Fe}=n_{FeO}+n_{Fe}=y+0,075(mol)$
Bảo toàn $O$: $n_O=n_{FeO}+3n_{Al_2O_3}=3x+y(mol)$
Trước phản ứng, $Fe$ và $O$ nằm trong $FeO$
$n_{Fe}=n_O\to 3x+y=y+0,075$
$\to x=0,025 \to y=0,0375(mol)$
$2Al+3FeO\buildrel{{t^o}}\over\to Al_2O_3+3Fe$
$n_{Al\text{bđ}}=n_{Al}+2n_{Al_2O_3}=0,1(mol)$
$n_{FeO\text{bđ}}=n_{FeO}+n_{Fe}=0,1125(mol)$
$\dfrac{0,1}{2}>\dfrac{0,1125}{3}$
Theo lí thuyết, $0,1125$ mol $FeO$ hết
Thực tế $FeO$ phản ứng $0,1125-0,375=0,075(mol)$
$\to H=\dfrac{0,075.100}{0,1125}=66,67\%$