Câu hỏi: Lấy 26,8 gam hỗn hợp bột X gồm Al và Fe2O3, tiến hành phản ứng nhiệt nhôm cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe). Hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl được 11,2 lít H2 (đktc). Xác định khối lượng của Al trong hỗn hợp bột X.
Phương pháp giải
Viết phương trình phản ứng nhiệt nhôm
Xét 2 trường hợp
- TH1: Al hết, Fe2O3 dư
Tính số mol Fe theo số mol H2, suy ra khối lượng Fe, xét tính thỏa mãn của trường hợp này
- TH2: Al dư, Fe2O3 hết
Gọi số mol của Al và Fe2O3 ban đầu là a, b mol
Lập phương trình tổng khối lượng hỗn hợp ban đầu
Lập phương trình số mol H2
Giải hệ phương trình, suy ra số mol và khối lượng Al.
Lời giải chi tiết
PTHH của phản ứng nhiệt nhôm :
Trường hợp Al hết:
⟹ nFe = nH2 = 0,5 (mol) ⟹ mFe = 0,5.56 = 28 (g) > 26 (g)
(Loại vì mâu thuẫn định luật bảo toàn khối lượng).
Trường hợp Al dư :
Gọi a, b lần lượt là số mol của Al và Fe203 ban đầu.
27a + 160b = 26,8 → a = 0,4 (mol)
2b + (a - 2b). 1,5 = 0,5 b = 0,1 (mol)
Vậy mAl = 27.0,4 = 10,8 (g).
Viết phương trình phản ứng nhiệt nhôm
Xét 2 trường hợp
- TH1: Al hết, Fe2O3 dư
Tính số mol Fe theo số mol H2, suy ra khối lượng Fe, xét tính thỏa mãn của trường hợp này
- TH2: Al dư, Fe2O3 hết
Gọi số mol của Al và Fe2O3 ban đầu là a, b mol
Lập phương trình tổng khối lượng hỗn hợp ban đầu
Lập phương trình số mol H2
Giải hệ phương trình, suy ra số mol và khối lượng Al.
Lời giải chi tiết
PTHH của phản ứng nhiệt nhôm :
Trường hợp Al hết:
⟹ nFe = nH2 = 0,5 (mol) ⟹ mFe = 0,5.56 = 28 (g) > 26 (g)
(Loại vì mâu thuẫn định luật bảo toàn khối lượng).
Trường hợp Al dư :
Gọi a, b lần lượt là số mol của Al và Fe203 ban đầu.
27a + 160b = 26,8 → a = 0,4 (mol)
2b + (a - 2b). 1,5 = 0,5 b = 0,1 (mol)
Vậy mAl = 27.0,4 = 10,8 (g).