Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu do tôi sưu tầm, viết tập trung về dạng đốt cháy (nhiệt) nhôm trong bài tập hóa học. Đây cũng là một dạng câu hỏi luôn xuất hiện trong các đề thi. Tài liệu sẽ giúp học sinh có cách nhìn tổng quá về bài toán cũng như tư duy về cách giải
Chủ đề 30: Bài tốn nhiệt nhơm Định hướng tư giải + Về mặt tư bạn xem nhiệt nhơm q trình Al lấy O oxit như: FexOy, CuO, Cr2O3 + Chú ý: Cr Cr2O3 không tan dung dịch NaOH loãng Cr2O3 tan NaOH đậm đặc có đun nóng Còn Cr khơng tan NaOH đặc, nóng + Chú ý áp dụng BTNT.O BTE q trình giải tốn Đặc biệt trường hợp cho hỗn hợp sau nhiệt nhôm tác dụng với HNO3 dư hay H2SO4 đặc, nóng dư lên áp dụng BTE cho trình + Với dạng tốn nhiệt nhơm mà hỗn hợp có Fe2O3, Fe3O4 hay Cr2O3 bạn áp dụng kỹ thuật “Độ lệch H” cho kết tốt Sau xin giới thiệu với bạn kỹ thuật Bài tốn áp dụng: Hỗn hợp trước nhiệt nhơm chứa ion Fe3+ Cr3+ sau nhiệt nhôm cho tác dụng với HCl H2SO4 ta lại thu muối chứa Fe2+ Cr2+ chênh lệch điện tích tính thơng qua số mol nguyên tử H trước sau phản ứng nhiệt nhôm Chú ý: + Tổng số mol Fe2+ Cr2+ sinh số mol ΔH + Nếu hỗn hợp trước nhiệt nhơm có CuO cần ý xem có phản ứng Cu +2Fe3+ →2Fe2+ + Cu2+ hay khơng Ví dụ 1: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr2O3; 0,04 mol FeO a mol Al Sau thời gian phản ứng, trộn đều, thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần Phần phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M (loãng) Phần hai phản ứng với dung dịch HCl loãng, nóng (dư), thu 1,12 lít khí H2 (đktc) Giả sử phản ứng nhiệt nhôm, Cr2O3 bị khử thành Cr Phần trăm khối lượng Cr2O3 phản ứng A 20,00% B 33,33% C 50,00% D 66,67% Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư giải + Chú ý: Cr Cr2O3 khơng tan NaOH lỗng BTNT.Na + Cú n NaOH = 0,04 ắắ đ n NaAlO2 = 0,04 ắắắắ đ a = 0,04.2 = 0,08(mol) Gi s cho c hai phn tỏc dng vi HCl: ắắ đ n H2 = 0,1(mol) BTE.Al Trước nhiệt nhôm cho X vo HCl: ắắắ đ n H2 = 0, 08.3 = 0,12(mol) Áp dụng kỹ thuật độ lệch H ta cú ngay: BTNT.Cr ắắ đ n DH = 0,04 ¾¾ ® n Cr2+ = 0,04 ¾¾¾¾ ®H = 0,02 = 66,67% 0,03 Ví dụ 2: Nung nóng m gam Al Fe3O4 điều kiện khơng có khơng khí Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn X Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu dung dịch Y, chất rắn Z 3,36 lít H2 (đktc) Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y thu 39 gam kết tủa Giá trị m là: A 48,3 B 57,0 C 45,6 D 36,7 Trích đề thi thử khối B – 2009 Định hướng tư giải BTE X + NaOH có khí H2 chứng tỏ Al dư Có ngay: n H2 = 0,15 ắắắ đ n d Al = 0,1 0,5 - 0,1 BTNT.O = 0,2 ắắắắ đ n Fe3O4 = 0,15 BTKL ắắắ đ m = 0,5.27 + 0,15.232 = 48,3(gam) Ví dụ 3: Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al Cr2O3 điều kiện khơng có khơng khí Sau thời gian thu 21,95 gam hỗn hợp X Chia X thành hai phần Cho phần vào lượng dư dung dịch HCl lỗng nóng, thu 3,36 lít H2 (đktc) Hòa tan phần vào lượng dư dung dịch NaOH đặc nóng, thu 1,68 lít H2 (đktc) Biết phản ứng phần phần xảy hồn tồn Hiệu suất phản ứng nhiệt nhơm A 30,0% B 60,0% C 75,0% D 37,5% Định hướng tư giải Chú ý: Cr không tác dụng với dung dịch NaOH lỗng ìAl : a ìP2 : 3a = 0,075.2 ® a = 0,05 ï 21,95 ïCr : b ù BTE = 10,975 ắắắ đ ớP1 : 3a + 2b = 0,15.2 ® b = 0,075 ïAl O3 : c ï® c = 0,0375 ® d = 0,0125 ỵ ïỵCr2 O3 : d BTNT.Al n ¯ = n Al(OH)3 = 0,5 ắắắắ đ n Al2O3 = ìAl : 0,125 0,05 - 0,0125 BT(NT + KL) ¾¾¾¾¾ ®10,975 í ®H= = 75% Cr O : 0,05 0,05 î Ví dụ 4: Thực phản ứng nhiệt nhôm 50,85 gam hỗn hợp X chứa Al, CuO, Fe3O4 có số mol điều kiện khơng có khơng khí, sau thời gian thu hỗn hợp X Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng, dư thu V lít khí NO2 (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Giá trị V là: A 13,44 B 10,08 C 6,72 D 11,2 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải ìAl : 0,15 ï BTE Ta có: 50,85 ớCuO : 0,15 ắắắ đ n NO2 = 0,15.3 + 0,15 = 0,6(mol) ắắ đ V = 13,44 ùFe O : 0,15 ỵ Ví dụ 5: Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al 4,56 gam Cr2O3 (trong điều kiện khơng có O2), sau phản ứng kết thúc, thu hỗn hợp X Cho toàn X vào lượng dư dung dịch HCl (lỗng, nóng), sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 2,688 lít H2 (đktc) Còn cho tồn X vào lượng dư dung dịch NaOH (loãng), sau phản ứng kết thúc số mol NaOH phản ứng ? A 0,08 mol B 0,16 mol C 0,10 mol D 0,06 Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Định hướng tư giải ìCr : 0,06 ìïn Cr2O3 = 0,03 BTNT + BTE ï BTNT.Al Ta có: í ¾¾¾¾® íAl : 0,04 ¾¾¾¾ ® NaAlO2 : 0,1 n = 0,12 ïAl O : 0,03 ỵï H2 ỵ ắắ đ n NaOH = 0,1(mol) Vớ d 6: Hỗn hợp X chứa 0,2 mol Al; 0,04 mol FeO; 0,05 mol Fe2O3, 0,08 mol CuO 0,06 mol Fe3O4 Người ta cho X vào ống sứ (khơng có khơng khí) nung nóng thời gian thu hỗn hợp Y (có chứa 3,84 gam Cu) Tách tồn lượng Cu có Y ta hỗn hợp rắn Z Cho Z tác dụng với lượng vừa đủ HCl thấy 3,36 lít khí H2 (đktc) dung dịch T Cho AgNO3 dư vào dung dịch T thu m gam hỗn hợp kết tủa Giá trị m là: A 156,48 B 219,66 C 182,46 D 169,93 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải Sử dụng kỹ thuật độ lệch H 3,84 ì BTE ® n H2 = 0,3 = 0, 24 ïn Al = 0, ¾¾¾ Ta có: 64 ắắ đ DH = 0,18 ắắ đ n Fe = 0,18 ïn H = 0,15 ỵ ìïn H = 0,15 V ắắ đ n HCl = 1,32 ắắ đ n AgCl = 1,32(mol) ùợn O = 0,51 ìïFe 2+ : 0,04 + 0,06 + 0,18 = 0, 28 Dung dịch sau chứa: í 3+ ùợFe : 0,04 BTE ắắắ đ n Ag = 0, 28(mol) ắắ đ m = 1,32.143,5 + 0,28.108 = 219,66(gam) Ví dụ 7: Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 CuO tiến hành phản ứng nhiệt nhôm nhiệt độ cao điều kiện khơng khí thu hỗn hợp rắn X Hồ tan X dung dịch HNO3 thu 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO2 NO Tỉ khối X so với H2 là: A 20 B 22 C 23 D 21 Định hướng tư giải Để ý q trình có Al thay đổi số oxi hóa sắt đồng khơng thay đổi số oxi hóa ìa + b = 0,04 ì NO : a 0,04 ắắ đ BTE đ 0,02.3 = a + 3b ỵ NO : b ỵ ¾¾¾ 0,03.46 + 0,01.30 ìa = 0,03 M 0,04 →Chọn D ắắ đớ ắắ đ X = = 21 H2 ỵb = 0,01 Ví dụ 8: Đốt nóng hỗn hợp gồm Al 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện khơng có khơng khí) đến phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp chất rắn X Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh 3,36 lít H2 (đktc) Giá trị V A 100 B 300 C 200 D 150 Định hướng tư giải Vì X tác dụng NaOH có khí H2 nên Al dư Ta có: n Al = 0,02 ìAl ï X gồm íAl O3 ùFe ợ 0,15.2 ỡ BTE X đ n = = 0,1 ù ắắắ Al đớ BTNT X ù ắắắ đ n Al2 O3 = 0,1 ợ BTNT.Na ắắắắ đ n NaAlO2 = n Al = 0,3 →Chọn B Bài tập rèn luyện Câu 1: Trộn 0,25 mol bột Al với 0,15 mol bột Fe2O3 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện khơng có khơng khí (giả sử có phản ứng khử Fe2O3 Fe), thu hỗn hợp rắn X Cho toàn X tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu 0,15 mol H2 lại m gam chất rắn không tan Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm giá trị m là: A 60% 20,40 B 50% 30,75 C 50% 40,80 D 60% 30,75 Định hướng tư giải Dễ thấy ta phải tính hiệu suất theo Al số mol nguyên tố Fe = 0,3 > 0,25 (số mol Al) BTE ắắ đ n H2 = 0,15 ắắắ ® n du Al = 0,15.2 = 0,1 BTNT.Al ỡ ắắắắ đ Al O3 : 0,075 ù ùAl : 0,1 Xớ ùFe : 0,15 BTNT.Fe ù ắắắắ đ Fe2 O3 : 0,075 ỵ 0,15 ì ïH = 0,25 = 60% ắắ đớ ùm = m(Fe;Fe O ) = 0,15.56 + 0,075.160 = 20,4 å ỵ Câu 2: Nung hỗn hợp bột gồm Al Fe2O3 bình kín thời gian thu hỗn hợp X gồm Fe, Al2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Al Hòa tan hết X dung dịch HNO3 dư thu 1,344 lit (đktc) khí NO sản phẩm khử nhất) Khối lượng Al hỗn hợp ban đầu A 3,24 gam B 0,81 gam C 0,27 gam D 1,62 gam Định hướng tư giải Ta BTE cho q trình (xem có Al thay đổi s oxi húa) BTE Ta cú: ắắ ắ đ nAl = nNO = 0,06 ® m = 1,62 Câu 3: Nung nóng hỗn hợp gồm bột Al bột Fe3O4trong mơi trường khơng có khơng khí (xảy phản ứng nhiệt nhôm, hiệu suất 100%) Các chất sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu 6,72 lít khí H2(đktc), lượng chất tác dụng với dung dịch H2SO4lỗng (dư) thu 26,88 lít khí H2 (đktc) Khối lượng bột Al Fe3O4trong hỗn hợp đầu A 27 gam 34,8 gam B 27 gam 69,6 gam C 54 gam 69,6 gam D 54 gam 34,8 gam Định hướng tư giải Hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí H2 nên Al dư 0,3.2 ỡ NaOH ù Al : a ắắắđ a = = 0,2 ï ï å H2 ® 3a + 2b = 1,2.2 ® b = 0,9 Chất rắn sau phản ứng: í Fe : b ¾¾¾ ï Al O ï ùợ BTNT.Fe ỡù ắắắắ đ Fe3O4 : 0,3 ỡAl :1 ùỡm Al = 27 ắắ đ BTNT.Oxi ắắ đớ ắắ đớ đ Al2 O3 : 0,4 ợFe3O4 : 0,3 ợùm Fe3O4 = 69,6 ợù ắắắắ Cõu 4: Nung m gam hỗn hợp X gồm bột Al, Fe3O4 sau thời gian thu chất rắn Y Để hòa tan hết Y cần V ml dung dịch H2SO4 0,7M (loãng) Sau phản ứng thu dung dịch Z 9,846 lít khí (đo 1,5 atm, 270C) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Z đến dư, thu kết tủa M, Nung M chân không đến khối lượng không đổi thu 44 gam chất rắn T Cho 50 gam hỗn hợp X1 gồm CO CO2 qua ống sứ đựng chất rắn T nung nóng Sau T phản ứng hết, thu hỗn hợp khí X2 có khối lượng gấp 1,208 lần khối lượng X1 Giá trị m V là: A 59,9 1091 B 66,9 1900 C 57,2 2000 D 59,9 2000 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải Ta có: n H = 1,5.9,846 = 0,6(mol) 0,082.(27 + 273) BTKL Và m X2 = 50.1, 208 = 60, ắắắ đ n Otrong T = 60, - 50 = 0,65(mol) 16 44 - 0,65.16 BTNT.Fe = 0,6 ắắắắ đ n Fe3O4 = 0,2(mol) 56 H+ làm hai nhiệm vụ cướp O X biến thành H2 1, BTNT.H ¾¾¾¾ ® n H2SO4 = 0,6 + 0, 2.4 = 1, đ V = = 2(lit) 0,7 T ắắ đ n Trong = Fe BTDT ắắắ đ 3n Al + 0,65.2 = 1, 4.2 ® n Al = 0,5(mol) BTKL ¾¾¾ ® m = 0,5.27 + 0, 2.232 = 59,9(gam) Chú ý : Dung dịch Z chứa Fe2+, Fe3+, Al3+ SO24- (1,4 mol) Lượng điện tích dương hai muối sắt lượng điện tích âm O 44 gam oxit T Câu 5: Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 có khối lượng 21,67 gam Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X điều kiện khơng có khơng khí (giả thiết xảy phản ứng Al khử Fe2O3 thành kim loại) Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch NaOH dư thu 2,016 lít H2 (đktc) 12,4 gam chất rắn không tan Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm A 45% B 50% C 80% D 75% Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2015 Định hướng tư giải 0,09.2 ì BTE đ Al : = 0,06(mol) ù ắắắ ù a - 0,06 BTNT.Al ù ắắắắ đ Al O3 : ìAl : a(mol) ï t0 Ta có: 21,67 í ắắđ BTNT.O ợFe2 O3 : b(mol) ù ắắắắ ® Fe : a - 0,06 ï 2b - a + 0,06 ù BTNT.Fe đ Fe2 O3 : ùợ ắắắắ ì12,4 = 56(a - 0,06) + 80(2b - a + 0,06) ỡa = 0,21 ắắ đớ ắắ đớ ợ27a + 160b = 21,67 ỵb = 0,1 (Al dư hiệu suất tính theo oxit sắt) a - 0,06 ¾¾ ®H = = 75% 0,1 Câu 6: Nung bột Fe2O với a gam bột Al khí trơ, thu 11,78 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn X vào lương dư NaOH, thu 1,344 lít H (dktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị a là: A 1,95 B 3,78 C 2,56 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư giải Vì X + NaOH có khí nên Al có dư ìFe : 2x ìFe2 O3 : x(mol) t ï Ta cú: ắắđ11,78 ớAl2O3 : x ợAl : a(gam) ùAl : 0,04 ợ D 2,43 BTKL ắắắ đ 56.2x + 102x + 0,04.27 = 11,78 ® x = 0,05 BTKL ¾¾¾ ® a + 160.0,05 = 11,78 ® a = 3,78(gam) Câu 7: Hỗn hợp X gồm chất CuO, Fe3O4, Al có số mol Thực phản ứng nhiệt nhơm 33,9 gam X mơi trường khí trơ, sau thời gian thu hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu hỗn hợp sản phẩm khử Z gồm NO2, NO có tổng thể tích 4,48 lít (đktc) Tỷ khối Z so với heli : A 10,5 B 21,0 C 9,5 D 19,0 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư giải ìCuO : a ï BTKL Ta có: 33,9(gam) ớFe3O4 : a ắắắ đ 80a + 232a + 27a = 33,9 ùAl : a ợ ắắ đ a = 0,1(mol) ắắ đ n e = 0,4(mol) ỡ NO : x BTE ìx + y = 0,2 ìx = 0,1(mol) ¾¾ ® 0,2 í ¾¾¾ ®í ¾¾ ®í ¾¾ ® d(Z / He) = 9,5 ỵx + 3y = 0,4 ỵ y = 0,1(mol) ỵ NO : y Câu 8: Một hỗn hợp X gồm Al Fe2O3 thực phản ứng nhiệt nhơm Phản ứng hồn tồn thu chất rắn Y Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu 3,36 lít H2 (đktc) chất rắn Z Cho Z tác dụng với H2SO4 loãng dư, thu 8,96 khí (đktc).Tổng khối lượng Al Fe2O3 X là: A 38,75 gam B 26,8 gam C 29,5 gam D 45,5 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư giải NaOH ỡAl : ắắắ đ n Al = 0,1(mol) ù ù H 2SO4 t BTNT.Fe BTNT.O X ắắ đ Y ớFe : ắắắđ n Fe = 0, ắắắắ đ n Fe2O3 = 0, ắắắắ đ n Al2O3 = 0, ï ïỵAl2 O3 ìïm Al = ( 0,1 + 0, ) 27 = 13,5(gam) BTKL ắắắ đX đ m = 45,5(gam) ùợm Fe2O3 = 0, 2.160 = 32(gam) Câu 9: Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 có khối lượng 27,3 gam Tiến hành phản ứng nhiệt nhơm hỗn hợp X điều kiện khơng có khơng khí Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dd NaOH dư thu 4,032 lít H2 (đktc) 14,88 gam chất rắn không tan Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là: A 60% B 80% C 75% D 71,43% Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải 0,18.2 BTE D Ta cú : nH = 0,18 ắắắ đ nAl = = 0,12(mol) Và phần chất rắn bị tan l : ỡAl : 0,12 ù BTKL ắắắ đ 27,3 - 14,88 = 12,42 í a - 0,12 ® a = 0,3 Al O : ï ợ BTNT.Al BTKL X X ắắắắ đ nTrong = 0,3(mol) ¾¾¾ ® nTrong = Al Fe O 27,3 - 0,3.27 = 0,12 56 0,09 = 75% (hiệu suất tính theo Fe2O3) 0,12 Câu 10: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe2O3 m gam Al Nung X nhiệt độ cao điều kiện khơng khí, thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần Phần tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu 4a mol khí H2 Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu a mol khí H2 Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 7,02 B 4,05 C 5,40 D 3,51 Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải Nhận xét : Vì phản ứng hồn tồn nên Al có dư Vậy có : H = ìn Al2O3 = 0,05(mol) ìn Fe = 0,07(mol) ï ï Y t Ta có: ớn Fe2O3 = 0,1(mol) ắắ đ ớn Fe = 0,135(mol) ï BTNT.Al ï n = x(mol) ® n Al = 0,5x - 0,1(mol) Al ợ ợ ắắắắ H 2SO4 ỡù ắắắđ 0,135.2 + 1,5x - 0,3 = 4a.2 BTE Khi ú ắắắ đ NaOH ùợ ắắắđ1,5x - 0,3 = 2a ỡ x = 0, 26(mol) ắắ đớ ắắ ® m = 7,02(gam) ỵa = 0,045(mol) Chúng ta dùng BTE cho q trình sau: H 2SO4 ỡù ắắắđ 0,07.2 + 3x = 4a.2.2 + 0,1.2 ỡa = 0,045(mol) BTE ắắắ đ NaOH đớ ợ x = 0, 26(mol) ùợ ắắắđ 3x = 0,1.3.2 + a.2.2 Câu 11: Hỗn hợp X gồm Al Fe2O3, lấy 85,6 gam X đem nung nóng để thực phản ứng nhiệt nhôm (giả sử xảy phản ứng khử oxit kim loại thành kim loại), sau thời gian thu chất rắn Y Chia Y làm phần nhau: - Phần 1: hòa tan dung dịch NaOH dư thấy 3,36 lít khí (đktc) lại m gam chất khơng tan - phần 2: hòa tan hết dung dịch HCl thấy 10,08 lít khí (đktc) Giá trị m là: A 16,8 B 24,8 C.32,1 D Đáp án khác Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2015 Định hướng tư giải Để tránh nhầm lẫn ta xử lý với ½ X NaOH ì ¾¾¾ ® Al : 0,1(mol) ï HCl ® Fe : 0,3 ìAl ï ¾¾¾ t0 m X/2 = 42,8(gam) í ¾¾ ® Y í BTNT.O ® Al2 O3 : 0,15 ợFe2 O3 ù ắắắắ ù BTKL ợ ắắắđ Fe2 O3 :8(gam) ắắ đ m = 0,3.56 + = 24,8(gam) Câu 12: Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al m gam hai oxit sắt khí trơ, thu hỗn hợp rắn X Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu dung dịch Y, chất khơng tan Z 0,672 lít khí H2 (đktc) Sục khí CO2 dư vào Y, thu 8,58 gam kết tủa Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4, thu dung dịch chứa 20,76 gam muối sunfat 3,472 lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử H2SO4) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 6,80 gam B 8,04 gam C 6,96 gam D 7,28 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2015 Định hướng tư giải 0,03.2 BTE X + NaOH cú khớ H2 nờn Al cú d ắắắ đ n Du = 0,02(mol) Al = 0,11 - 0,02 BTNT.Al n Al(OH)3 = 0,11(mol) ắắắắ đ n Al2O3 = = 0,045(mol) BTE Z Fe: nSO = 0,155 ¾¾¾ ® nSO2- = 0,155 BTKL ¾¾¾® mFe = 20,76 - 0,155.96 = 5,88(gam) BTKL ắắắ đ m = mFe + mO = 5,88 + 0,045.3.16 = 8,04(gam) Câu 13: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al FeO đến phản ứng hoàn toàn, thu chất rắn Y Chia Y thành phần Phần phản ứng tối đa với V lít dung dịch NaOH 1M Hòa tan hết phần hai cần 3,5V lít dung dịch HCl 2M Hỗn hợp Y gồm A Al, Fe Al2O3 B Al2O3 Fe C Fe, FeO Al2O3 D FeO, Al2O3, Fe Al Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016 Định hướng tư giải Với phần 1: n NaOH = V ắắ đ n Al = V ìïAlCl3 : V Với phần 2: n HCl = 7V ắắ FeO cú d đớ đ FeO : 2V ùợFeCl2 : 2V ắắ Cõu 14: Thc hin phn ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp X gồm Al Fe3O4 đến phản ứng hoàn toàn thu hỗn hợp Y (biết Fe3O4 bị khử Fe) Chia Y thành hai phần: - Phần cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,15 mol H2, dung dịch Z phần không tan T Cho tồn phần khơng tan T tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,45 mol H2 - Phần cho tác dụng với dung dịch HCl thu 1,2 mol H2 Giá trị m A 164,6 B 144,9 C 135,4 D 173,8 Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư giải BTE + Phần tác dụng với NaOH cú nưH2 = 0,15(mol) ắắắ đ n du Al = 0,1(mol) HCl V T ắắ ắ đ nưH2 = 0,45 ¾¾ ® Fe : 0,45 ¾¾ ® O : 0,6 ỡAl2 O3 : 0, ù BTKL ắắ đ m1 ớAl : 0,1 ắắắ đ m1 = 48,3 ùFe : 0, 45 ợ m 1, ắắ đ = = ắắ đ m = 3m1 = 48,3.3 = 144,9 m1 0, 45 + 0,15 Câu 15: Trộn bột Al với m gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe3O4, MgO, Cr2O3 nung nóng thu 240 gam hỗn hợp Y Để hòa tan hồn tồn Y phải dùng hết 450 ml dung dịch NaOH loãng 2M Mặt khác, lấy ½ hỗn hợp Y cho tác dụng với dung dịch HNO3 thu 12,32 lít khí NO (spk nhất) Thành phần phần trăm khối lượng Fe3O4 hỗn hợp X là: A 58,00% B 64,53% C 48,33% D 53,17% Định hướng tư giải BTNT Ta cú: n NaOH = 0,9 ắắắ đ n Al = 0,9(mol) Quy đổi Y để tính NO: BTE n NO = 0,55.2 = 1,1 ắắắ đ n Fe3O4 = ắắ đ %Fe3O4 = 1,1.3 - 0,9.3 = 0, 6(mol) 0, 6.232 = 58% 240 Câu 16: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhơm (khơng có khơng khí) Giả sử xảy phản ứng khử Fe3O4 thành Fe Hòa tan hồn tồn chất rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 loãng dư thu 5,376 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm số mol H2SO4 phản ứng là: A 75 % 0,54 mol B 80 % 0,52 mol C 80 % 0,54 mol D 75 % 0,52 mol Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư giải Cách 1: Giải theo hướng tư thông thường 0,2 - a ỡ đ Al O3 : ùùAl : a ắắ ỡùn Al = 0,2 Ta cú: ắắ đớ n = 0,075 0,2 a 9(0,2 - a) BTNT.O ù ắắắắ ợù Fe3O4 đ Fe : = ùợ 9(0,2 - a) 0,2 - 0,04 BTE ¾¾¾ ® 3a + = 0,24.2 ¾¾ ® a = 0,04 ắắ đH = = 80% 0,2 BTNT ¾¾¾ ® n H2SO4 = 0,24 + 0,075.4 = 0,54 Cách 2: Giải theo kỹ thuật độ lệch H BTE ỡùn Al = 0,2 ắắắ đ n1H2 = 0,3 t Ta cú: ắắ đ n 2H2 = 0,24 ắắ ® n DH = 0,06.2 = 0,12 n = 0,075 ùợ Fe3O4 0,12 ắắ đ n Fe2+ = 0,075 + 0,12 ắắ đH = = 80% 0,075.2 Tớnh s mol H2SO4 việc trả lời câu hỏi: H đâu? Tất nhiên biến thành BTNT ® n H2SO4 = 0,24 + 0,075.4 = 0,54 H2 vào H2O ¾¾¾ Câu 17: Hỗn hợp X gồm Al, FexOy Tiến hành phản ứng nhiệt nhơm hồn tồn m gam hỗn hợp X điều kiện khơng có khơng khí thu hỗn hợp Y Chia Y thành phần - Phần cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 1,008 lít H2 (đktc) lại 5,04g chất rắn khơng tan - Phần có khối lượng 29,79 gam, cho tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng dư thu 8,064 lít NO (đktc, sản phẩm khử nhất) Giá trị m công thức oxit sắt là: A 39,72 gam FeO B 39,72 gam Fe3O4 C 38,91 gam FeO D 36,48 gam Fe3O4 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải BTE ìïn = 0,045 ắắắ đ n Al = 0,03 Vi phn 1: H2 ùợn Fe = 0,09 ắắ đ nemax = 0,03.3 + 0,09.3 = 0,36 Với phần 2: n NO = 0,36 ắắ đne = 3.0,36 ắắ đm2 = 3m1 ắắ đm = 39,72 Quay li phn 1: ỡAl : 0,03 ù ắắ đ 9,93 ớFe : 0,09 ắắ ® Fe : O = 3: ¾¾ ® Fe 3O ù BTKL đ Al2 O3 : 0,04 ợ ¾¾¾ Câu 18: Nung hỗn hợp gồm 0,15 mol Al 0,06 mol Fe3O4 thời gian, thu hỗn hợp rắn X Hòa tan hồn tồn X dung dịch H2SO4 dư thu 0,195 mol khí H2 m gam muối Giá trị m là: A 544,12 B 52,58 C 41,97 D.55,89 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải ìïn H = 0,195 Ta cú: ắắ đ n H2SO4 = 0,195 + 0, 24 = 0, 435(mol) ïỵn O = 0, 24 BTKL ắắắ đm = 0,15.27 + 0,06.3.56 + 0,435.96 = 55,89(gam) Câu 19: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al Cr2O3, sau thời gian thu 18,76 gam chất rắn Y Để hòa tan hồn tồn Y cần vừa đủ 495 ml dung dịch HCl 2M (đun nóng), thu dung dịch Z 4,704 lít khí H2 (đktc) Dung dịch Z phản ứng tối đa với dung dịch chứa m gam NaOH Các phản ứng thực khí trơ Giá trị m là? A 51,2 B 51,6 C 48,8 D 50,8 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải ìïn H+ = 0,99 0,99 - 0,21.2 Ta cú: ắắ đ n H2 O = = 0,285 ïỵn H2 = 0,21 ìCl- : 0,99 ï 3+ ìCr2 O3 : 0,095 ì NaCl : 0,99 ùAl : 0,16 BTNT.O ắắắắ đớ ắắ đ Z 2+ ắắ đớ ợ NaXO : 0, 29 ỵAl : 0,16 ïCr : 0,06 ïCr 3+ : 0,13 ợ BTNT.Na ắắắắ đ m = 1,28.40 = 51,2(gam) Câu 20 Nung 28,08 gam hỗn hợp X gồm Al oxit sắt khí trơ, chia chất rắn thu thành hai phần Cho phần vào dung dịch NaOH dư, thu 2,016 lít H2 (đktc), lại chất rắn Y Hòa tan hết Y vào dung dịch HNO3 dư, thu 2,464 lít NO (đktc, sản phẩm khử N+5) Phần hai phản ứng tối đa với 64,68 gam H2SO4 (đặc, nóng) dung dịch, thu SO2 sản phẩm khử S+6 Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm (nung) là: A 80% B 75% C 50% D 60% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải Dồn ½ hỗn hợp X ỡ BTKL ùắắắ đ 27a + 56b + 16c = 14,04 Al : a ì ï BTE.TN1 ï 14,04 íFe : b ắắ đ ắắắắ đ 3a + 3b = 2c + 0,09.2 + 0,11.3 ïO : c ï 3a + 3b 3a + 3b - 2c BTNT.S ỵ ù ắắắđ + = 0,66 2 ợ ỡa = 0,12 ỡFeO ù ù ắắ đ ớb = 0,15 ắắ ® í du 0,09.2 ® n Al2O3 = 0,03 ïc = 0,15 ùợn Al = = 0,06 ắắ ợ 0,09 = 60% 0,15 Câu 21 Một hỗn hợp X gồm Al Fe2O3 thực phản ứng nhiệt nhôm Phản ứng hoàn toàn, thu chất rắn Y Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu 3,36 lít H2 (đktc) chất rắn Z Cho Z tác dụng với H2SO4 lỗng dư, thu 8,96 lít khí (đktc) Khối lượng Al Fe2O3 X là: A 13,5 gam; 32 gam B 6,75 gam; 32 gam C 10,8 gam; 16 gam D 13,5 gam; 16gam Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải 0,15.2 BTE + Vì Y + NaOH cú n H2 = 0,15 ắắắ đ n d = 0,1(mol) Al = H2SO4 BTE + Z ắắắ đ n H2 = 0,4(mol) ắắắ đ n Fe = 0,4(mol) ¾¾ ®H = BTNT.Fe ìï ¾¾¾¾ ® Fe2 O3 : 0, ïìm Al = 13,5(gam) + Vậy X í ®í BTNT.Al + O ® Al : 0,5(mol) ïỵm Fe2O3 = 32(gam) ợù ắắắắắ Cõu 22: Mt hn hp gm bột Al Fe2O3, thực phản ứng nhiệt nhôm nơi khơng có khơng khí Hỗn hợp sản phẩm rắn thu sau phản ứng trộn chia thành phần Cho phần vào dung dịch NaOH lấy dư thu 6,72 lít hiđro chất rắn khơng tan NaOH có khối lượng 34,783 % khối lượng phần Hòa tan hết phần vào dung dịch HCl thu 26,88 lít hidro ( thể tích đktc) phản ứng hoàn toàn Khối lượng chất rắn hỗn hợp ban đầu A 10,8g Al 64 g Fe2O3 B 27 g Al 32 g Fe2O3 C 32,4 g Al 32 g Fe2O3 D 45 g Al 80g Fe2O3 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải BTE + Phần 1: Cú n H2 = 0,3(mol) ắắắ đ n d Al = 0, 2(mol) ìAl : 0, 2(mol) ï + Gọi P1 íFe : 2a(mol) ï BTNT.O ® Al2 O3 : a(mol) ợ ắắắắ ắắ đ %Fe = 56.2a = 0,34783 ắắ đ a = 0,05 (mol) 0, 2.27 + 56.2a + 102a ìAl : 0, 2k (mol) ï + Vy ắắ đ P1 ớFe : 0,1k (mol) ù BTNT.O đ Al2 O3 : 0,05k (mol) ợ ắắắắ BTE ắắắ ® 0,2k.3 + 0,1k.2 = 1,2.2 ¾¾ ®k = BTNT.Al ỡù ắắắắ đ Al : ( 0, + 0,1) = 1, 2(mol) ïìm Al = 32, 4(gam) + Vy ban u: ắắ đớ BTNT.Fe đ Fe2 O3 : 0,05.4 = 0, 2(mol) ỵïm Fe2O3 = 32(gam) ỵï ¾¾¾¾ Câu 23: Thực phản ứng nhiệt nhơm hỗn hợp gồm Al m gam hỗn hợp oxit sắt điều kiện khơng có khơng khí, thu hỗn hợp X Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu dung dịch Y, chất không tan Z 0,672 lít khí H2 (đktc) Sục khí CO2 dư vào Y, thu 7,8 gam kết tủa Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4 (đặc, nóng), thu dung dịch chứa 15,6 gam muối sunfat 2,464 lít khí SO2 (sản phẩm khử S+6, đktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là: A 6,48 B 6,29 C 6,96 D 5,04 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải BTE ìïn H2 = 0,03 ¾¾¾ ® n Al = 0,02 BTNT.Al 0,1 - 0,02 Ta cú: ắắắắ đ n Al2O3 = = 0,04 ïỵn Al(OH)3 = 0,1 BTKL Và n SO2 = 0,11 ắắắ đ m Fe = 15,6 - 0,11.96 = 5,04 ắắ đ m = 5,04 + 0,04.3.16 = 6,96 ... thu 0,15 mol H2 lại m gam chất rắn không tan Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm giá trị m là: A 60% 20,40 B 50% 30, 75 C 50% 40,80 D 60% 30, 75 Định hướng tư giải Dễ thấy ta phải tính hiệu suất theo Al... Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư giải ìAl : 0,15 ï BTE Ta có: 50,85 ớCuO : 0,15 ắắắ đ n NO2 = 0,15.3 + 0,15 = 0,6(mol) ắắ đ V = 13,44 ùFe O : 0,15 ỵ Ví dụ 5: Thực phản ứng nhiệt. .. 0,28.108 = 219,66(gam) Ví dụ 7: Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 CuO tiến hành phản ứng nhiệt nhôm nhiệt độ cao điều kiện khơng khí thu hỗn hợp rắn X Hồ tan X dung dịch HNO3 thu 0,896 lít (đktc)