Trộn 21,6g bột Al với 69,6g bột Fe3O4 rồi tiến hành p/ứng nhiệt nhôn trong điều kiên ko có không khí. Hoà tan hỗn hợp rắn sau p/ứng bằng dd H2SO4 loãng dư thu dc 21.504l Lít H2 (đktc). Hiệu suất p/ứng nhiệt nhôm là bn ?
Trộn 21,6g bột Al với 69,6g bột Fe3O4 rồi tiến hành p/ứng nhiệt nhôn trong điều kiên ko có không khí. Hoà tan hỗn hợp rắn sau p/ứng bằng dd H2SO4 loãng dư thu dc 21.504l Lít H2 (đktc). Hiệu suất p/ứng nhiệt nhôm là bn ?
$n_{Al}= \frac{21,6}{27}= 0,8 mol$
$n_{Fe_3O_4}= \frac{69,6}{232}= 0,3 mol$
$8Al+ 3Fe_3O_4 \buildrel{{t^o}}\over\to 4Al_2O_3+ 9Fe$
Theo lí thuyết, phản ứng vừa đủ.
Gọi 8x là mol Al phản ứng
=> Dư 0,8-8x mol Al. Tạo 9x mol Fe.
$n_{H_2}= 0,96 mol$
Bảo toàn e: $3(0,8-8x)+2.9x=0,96.2= 1,92$
$\Leftrightarrow x= 0,08$
$n_{Al}= 0,08.8= 0,64 mol$
$H= \frac{0,64.100}{0,8}= 80\%$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
nAl = 0,8 mol
nFe3O4 = 0,3 mol
nH2 = 0,96 mol
Gọi hiệu suất là a
⇒ nFe3O4 phản ứng = 0,3a mol ; nAl phản ứng = 0,8a mol
PTHH :
8Al + 3Fe3O4 –to–> 4Al2O3 + 9Fe
0,8a 0,9a (Mol)
⇒ nFe = 0,9a mol
có nAl dư = 0,8 – 0,8a mol
PTHH :
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Theo PT Trên , có :
nH2 = nAl.$\frac{3}{2}$ + nFe = (0,8-0,8a).$\frac{3}{2}$ + 0,9a = 0,96
⇒ a = 0,8 = 80%
Vậy hiệu suất của phản ứng là 80%