Google
Câu hỏi: Nung nóng 48,12 gam hỗn hợp gồm $Al, A{{l}_{2}}{{O}_{3}}$ và $C{{r}_{2}}{{O}_{3}}$ trong khí trơ, sau một thời gian, thu được rắn X. Chia X làm hai phần bằng nhau, phần một cho vào dung dịch NaOH loãng dư, thấy lượng NaOH phản ứng là 13,6 gam; đồng thời thu được 7,68 gam rắn. Hòa tan hết phần hai trong dung dịch HCl loãng, đun nóng (dùng dư), thu được 2,464 lít khí ${{H}_{2}}$ (đktc) và dung dịch chứa 61,57 gam muối. Biết rằng trong phản ứng nhiệt nhôm, $C{{r}_{2}}{{O}_{3}}$ chỉ bị khử thành $Cr$. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là
A. 60%
B. 75%
C. 50%
D. 80%
A. 60%
B. 75%
C. 50%
D. 80%
$24,06 X\left\{ \begin{aligned}
& Al:{{n}_{NaOH}}-2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,34-2x \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:x \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}}:y \\
& Cr:z \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{NaOH:0,34}7,68\left\{ \begin{aligned}
& Cr \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.$
${{m}_{Al}}+{{m}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=24,06-7,68\to 27.\left( 0,34-2x \right)+102x=16,38\to x=0,15$
$24,06 X\left\{ \begin{aligned}
& Al:0,19 \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:0,15 \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}}:y \\
& Cr:z \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{HCl}\left\{ \begin{aligned}
& {{H}_{2}}:0,11 \\
& 61,57\left\{ \begin{aligned}
& A{{l}^{3+}}:0,34 \\
& C{{r}^{n+}}:2y+z \\
& C{{l}^{-}} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
$2{{H}^{+}}+{{O}^{2-}}\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}O$
${{n}_{{{O}^{2-}}}}=3{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}+3{{n}_{C{{r}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,45+3y\to {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,9+6y$
$2{{H}^{+}}+2e\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}$
$\to {{n}_{C{{l}^{-}}}}={{n}_{HCl}}=\sum {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,9+6y+0,22=1,12+6y$
$\to 0,34.27+52.\left( 2y+z \right)+35,5.\left( 1,12+6y \right)=61,57\left( 1 \right)$
${{m}_{\dfrac{1}{2}X}}=24,06\to 0,34.27+52.\left( 2y+z \right)+16.\left( 0,45+3y \right)=24,06\left( 2 \right)$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& y=0,03 \\
& z=0,06 \\
\end{aligned} \right.$
Hỗn hợp ban đầu gồm: $\left\{ \begin{aligned}
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:0,12 \left( BT O \right) \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}}:0,06 \left( BT Cr \right) \\
& Al: 0,1 \left( BT Al \right) \\
\end{aligned} \right.$
Phản ứng nhiệt nhôm:
$\begin{aligned}
& 2Al+C{{r}_{2}}{{O}_{3}}\xrightarrow{t{}^\circ }A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+2Cr \\
& 0,1 0,06 \\
& 0,06 0,03 \leftarrow 0,06 \\
\end{aligned}$
Hiệu suất phản ứng tính theo Al vì $\dfrac{0,1}{2}<0,06$
$H\%=\dfrac{0,06}{0,1}.100=60\%$
& Al:{{n}_{NaOH}}-2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,34-2x \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:x \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}}:y \\
& Cr:z \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{NaOH:0,34}7,68\left\{ \begin{aligned}
& Cr \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.$
${{m}_{Al}}+{{m}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=24,06-7,68\to 27.\left( 0,34-2x \right)+102x=16,38\to x=0,15$
$24,06 X\left\{ \begin{aligned}
& Al:0,19 \\
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:0,15 \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}}:y \\
& Cr:z \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{HCl}\left\{ \begin{aligned}
& {{H}_{2}}:0,11 \\
& 61,57\left\{ \begin{aligned}
& A{{l}^{3+}}:0,34 \\
& C{{r}^{n+}}:2y+z \\
& C{{l}^{-}} \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
$2{{H}^{+}}+{{O}^{2-}}\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}O$
${{n}_{{{O}^{2-}}}}=3{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}+3{{n}_{C{{r}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,45+3y\to {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,9+6y$
$2{{H}^{+}}+2e\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}$
$\to {{n}_{C{{l}^{-}}}}={{n}_{HCl}}=\sum {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,9+6y+0,22=1,12+6y$
$\to 0,34.27+52.\left( 2y+z \right)+35,5.\left( 1,12+6y \right)=61,57\left( 1 \right)$
${{m}_{\dfrac{1}{2}X}}=24,06\to 0,34.27+52.\left( 2y+z \right)+16.\left( 0,45+3y \right)=24,06\left( 2 \right)$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& y=0,03 \\
& z=0,06 \\
\end{aligned} \right.$
Hỗn hợp ban đầu gồm: $\left\{ \begin{aligned}
& A{{l}_{2}}{{O}_{3}}:0,12 \left( BT O \right) \\
& C{{r}_{2}}{{O}_{3}}:0,06 \left( BT Cr \right) \\
& Al: 0,1 \left( BT Al \right) \\
\end{aligned} \right.$
Phản ứng nhiệt nhôm:
$\begin{aligned}
& 2Al+C{{r}_{2}}{{O}_{3}}\xrightarrow{t{}^\circ }A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+2Cr \\
& 0,1 0,06 \\
& 0,06 0,03 \leftarrow 0,06 \\
\end{aligned}$
Hiệu suất phản ứng tính theo Al vì $\dfrac{0,1}{2}<0,06$
$H\%=\dfrac{0,06}{0,1}.100=60\%$
Đáp án A.