Trộn 24 gam Fe2O3 với 10,8 gam Al rồi nung ở nhiệt độ cao, hỗn hợp sau phản ứng hòa tan vào dung dịch NaOH dư thu được 5,376 lít khí ( đktc). Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm.

Đáp án:

80%

Giải thích các bước giải:

\({n_{{\rm{ }}Al}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,4{\rm{ }}mol,{\rm{ }}n{{\rm{ }}_{F{e_2}{O_3}}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,15{\rm{ }}mol\)

PTHH: \(F{e_2}{O_3} + 2Al \to A{l_2}{O_3} + 2Fe\) (1)

Nhận thấy: \(\dfrac{{{n_{Al}}}}{2} < \dfrac{{{n_{F{e_2}{O_3}}}}}{1}\)

→ Nếu pứ hoàn toàn thì $Fe_2O_3$ hết trc

→ Hiệu suất sẽ tính theo $Fe_2O_3$

Vì pứ ko hoàn toàn, hh sau pứ còn pứ vs NaOH sinh ra H2 → hh có Al

\(Al + NaOH + {H_2}O \to NaAl{O_2} + \frac{3}{2}{H_2} \uparrow \) (2)

\({n_{{H_2}}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,24{\rm{ }}mol\)

\( \to {\rm{ }}{n_{Aldư}} = \dfrac{{0,24.2}}{3} = {\rm{ }}0,16{\rm{ }}mol\)

\( \to {\rm{ }}{n_{Al{\rm{ }}pu{\rm{ (1)}}}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,4{\rm{ }} - {\rm{ }}0,16 = {\rm{ }}0,24{\rm{ }}mol\)

\( \to {\rm{ }}{n_{F{e_2}{O_3}}} = \dfrac{{0,24}}{2} = 0,12mol\)

\( \to {\rm{ }}H{\rm{\% }} = \frac{{0,12}}{{0,15}}.100\%  = {\rm{ }}80\% \)