Hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al có tỉ lệ mol tương ứng 2 : 3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X (không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm
Gọi ${n_{F{e_2}{O_3}}} = 2\,\,mol\,\, \to \,\,\,{n_{Al}} = 3\,\,mol$
Fe2O3 + 2Al $\xrightarrow{{{t^o}}}$ 2Fe + Al2O3
$\dfrac{{{n_{F{e_2}{O_3}}}}}{1} = \dfrac{2}{1} > \dfrac{{{n_{Al}}}}{2} = \dfrac{3}{2}$ => Al hết, Fe2O3 dư
→ hỗn hợp sau phản ứng gồm Al2O3, Fe và Fe2O3
Trộn 13 gam Al và 25 gam Fe2O3 rồi cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được m gam hỗn hợp rắn. Giá trị của m là
Bảo toàn khối lượng : mhh trước phản ứng = mhh sau phản ứng = 13 + 25 = 38 gam
Nung hỗn hợp X gồm 2,7 gam Al và 10,8 gam FeO, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y. Để hòa tan hoàn toàn Y cần vừa đủ V ml dung dịch H2SO4 1M. Giá trị của V là
nAl = 2,7:27 = 0,1 (mol) ; nFeO = 10,8 : 72 = 0,15 (mol)
Bỏ qua giai đoạn trung gian tạo Y coi như Al và FeO phản ứng với trực tiếp với H2SO4
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
0,1 → 0,15 (mol)
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
0,15 → 0,15 (mol)
=> ∑nH2SO4 = 0,15 + 0,15 =0,3 (mol)
=> VH2SO4 = n: CM = 0,3 : 1 = 0,3 (lít) = 300 (ml)
Đốt cháy hỗn hợp gồm có 5,4g bột nhôm và 4,8g bột Fe2O3 để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn A. Khối lượng A thu được là bao nhiêu?
Theo bảo toàn khối lượng ta có: mchất rắn A = mhỗn hợp đầu = mAl + mFe2O3 = 5,4 + 4,8 = 10,2 gam.
Hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al có tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X (không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm
Gọi nFe2O3 = 1 mol => nAl = 3 mol
Fe2O3 + 2Al $\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow $ 2Fe + Al2O3
Ta có ${{{n_{F{e_2}{O_3}}}} \over 1} = {1 \over 1} < {{{n_{Al}}} \over 2} = {3 \over 2}$
=> Al dư, Fe2O3 hết
→ hỗn hợp sau phản ứng gồm Al2O3, Fe và Al dư
Trộn 5,4 gam Al và 16 gam Fe2O3 rồi cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được m gam hỗn hợp rắn. Giá trị của m
Bảo toàn khối lượng : mhh trước phản ứng = mhh sau phản ứng = 5,4+ 16 = 21,4 gam
Dùng m gam Al để khử hoàn toàn một lượng Fe2O3 sau phản ứng thấy khối lượng oxit giảm 14,4 gam. Giá trị của m
Khối lượng oxit giảm chính bằng khối lượng oxi trong oxit
=> m Oxi trong oxit = 14,4 gam
=> nOxi trong oxit = 0,9 mol
Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe
nAl = 2/3 nOxi trong oxit = 0,6 mol
→ mAl = m = 0,6.27 = 16,2 gam
Nung hỗn hợp A gồm 22,8 gam Cr2O3 và m gam Al. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 33,6 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ X phản ứng với axit HCl dư thoát ra V lít H2 (đktc). Giá trị của V là:
${n_{C{r_2}{O_3}}}$= 0,15 mol
Bảo toàn khối lượng : ${m_{C{r_2}{O_3}}}$+ mAl = mhỗn hợp X => mAl = 33,6 – 22,8 = 10,8 gam
→ nAl = 0,4 mol
Cr2O3 + 2Al \(\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow \) Al2O3 + 2Cr
0,15 → 0,3 → 0,3
→ nAl dư = 0,4 – 0,3 = 0,1 mol
Bảo toàn e : 2${n_{{H_2}}} = $2nCr + 3nAl dư => V = 0,45.22,4 = 10,08 lít
Tiến hành nhiệt nhôm hoàn toàn 48,3 gam hỗn hợp bột Al và Fe3O4 rồi hòa tan hết hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch HCl thu được 13,44 lít H2 (đktc). Khối lượng nhôm trong hỗn hợp ban đầu là
Gọi $\eqalign{
& {n_{Al}} = x\,mol \cr
& {n_{F{e_3}{O_4}}} = y\,mol \cr} $
→ mhỗn hợp = 27x + 232y = 48,3 (1)
Phản ứng nhiệt nhôm : 3Fe3O4 + 8Al $\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow $ 9Fe + 4Al2O3
TH1: Al dư, Fe3O4 hết → sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm Fe, Al2O3 và Al dư
${n_{Fe}} = 3{n_{F{e_3}{O_4}}} = 3y$; nAl phản ứng = $\frac{8}{3}y$ → nAl dư = x – $\frac{8}{3}y$
Quá trình cho – nhận e :
$Fe \to F{e^{2 + }} + 2e$ $2{H^ + } + 2e \to {H_2}$
3y → 6y 1,2← 0,6
$Al \to A{l^{3 + }} + 3e$
(x -$\frac{8}{3}y$) → (3x – 8y)
Bảo toàn e : 6y + 3x – 8y = 1,2 → 3x – 2y = 1,2 (2)
Từ (1) và (2) → $\eqalign{
& \left\{ {x = 0,5} \right. \cr
& y = 0,15 \cr} $
→ mAl = 0,5.27 = 13,5 gam
TH2: Al hết, Fe3O4 dư → sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm Fe, Al2O3 và Fe3O4 dư
→ lượng H2 sinh ra do Fe phản ứng → nFe = ${n_{{H_2}}} = $ 0,6 mol
${n_{Al}} = \frac{8}{9}{n_{Fe}} = \frac{8}{{15}}$ mol → mAl = m = 14,4 gam
Dùng m gam Al để khử hết 32 gam Fe2O3 đến khi phản ứng hoàn toàn, sản phẩm sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo 3,36 lít khí (đktc). Tính m.
${n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,2\,mol$
${n_{Al}}$ dư = $\frac{2}{3}{n_{{H_2}}} = $0,1 mol
Fe2O3 + 2Al$\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow $ 2Fe + Al2O3
0,2 → 0,4
→ mAl = m = (0,4+ 0,1).27 = 13,5 gam
Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau
Phần 1: tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư sinh ra 10,08 lít khí H2 (ở đktc).
Phần 2: tác dụng với dung dịch NaOH dư sinh ra 3,36 lít khí H2 (ở đktc).
Giá trị của m là
Y tác dụng với NaOH giải phóng H2 → hỗn hợp rắn Y gồm Al2O3, Fe và Al dư
Xét phần 2 : Bảo toàn e : $3{n_{Al}} = 2{n_{{H_2}}}$ => nAl = 0,1 mol
Xét phần 1 : Bảo toàn e :
$3.{n_{Al}} + 2.{n_{Fe}} = 2{n_{{H_2}}}$ => 3. 0,1 + 2nFe = 0,9 mol
=> nFe = 0,3
Bảo toàn nguyên tố Fe : ${n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{{n_{Fe}}}}{2}$= 0,15 mol
Bảo toàn nguyên tố O : ${n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{F{e_2}{O_3}}}$= 0,15 mol
Bảo toàn khối lượng : mtrước phản ứng = msau phản ứng = mAl2O3 + mFe + mAl
→ m = (0,15.102 + 0,3.56 + 0,1.27).2 = 69,6 gam
Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của m là
8Al + 3Fe3O4 $\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow $ 4Al2O3 + 9Fe
X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra khí H2 → X có Al dư → X gồm Al2O3, Fe và Al dư
Bảo toàn e : 3.nAl dư = 2.nH2 → nAl dư =$\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}$ = 0,02 mol
Bảo toàn nguyên tố Al : ${n_{Al}} + 2{n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{Al{{(OH)}_3}}}$
=> nAl2O3 = (0,1 – 0,02)/2= 0,04 mol
Bảo toàn nguyên tố O : ${n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{4}{3}{n_{F{e_3}{O_4}}}$ => ${n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,03\,mol$
=> ${n_{Fe}} = 3{n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,09$
Bảo toàn khối lượng : m = mAl2O3 + mFe + mAl = 0,04.102 + 0,09.56 + 0,02.27 = 9,66 gam
Một hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn X thu được chất rắn A. A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít H2 (đktc) và chất rắn B. Cho B tác dụng với H2SO4 loãng dư sinh ra 6,72 lít khí (đktc). Khối lượng hỗn hợp X đã dùng là
A tác dụng với NaOH sinh ra khí H2 → Al dư → hỗn hợp A gồm Al2O3, Fe và Al dư
nAl dư =\(\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}\) = 0,2 mol
Chất rắn B là Fe
Fe + H2SO4 → H2
0,3 0,3
Mà \({n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{F{e_2}{O_3}}} = {n_{Fe}}/2\)= 0,15 mol
Bảo toàn khối lượng : m = mAl2O3 + mFe + mAl = 0,15.102 + 0,3. 56 + 0,2. 27= 37,5
Hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3.
Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 13,44 lít khí H2 (đktc).
Nếu nung nóng m gam hỗn hợp X để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Hòa tan hết chất rắn Y với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít H2 (đktc).
Để hòa tan hết m gam hỗn hợp X cần bao nhiêu ml dung dịch A chứa HCl 2M và H2SO4 1M ?
TN1: nAl =\(\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}\) = 0,4 mol
TN2: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
nAl dư =\(\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}\) = 0,1 mol
→ nAl phản ứng = 0,4 – 0,1 = 0,3 mol → \({n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{{n_{Al}}}}{2}\)phản ứng =0,15 mol
→ Hỗn hợp X ban đầu gồm 0,4 mol Al và 0,15 mol Fe2O3
Gọi thể tích dung dịch A là V lít → \(\sum {H_{}^ + = 2V + } 2V = 4V\)
Bảo toàn nguyên tố O : \({n_{{H_2}O}} = 3{n_{F{e_2}{O_3}}}\)= 0,45 mol
Lượng H2 sinh ra do X tác dụng với HCl dư bằng lượng H2 sinh ra do X tác dụng với dung dịch A
Bảo toàn nguyên tố H : \({n_{{H^ + }}} = 2{n_{{H_2}O}} + 2{n_{{H_2}}}\)→ 4V = 2.0,45 + 2.0,6 → V = 0,525 lít = 525 ml
Cho hỗn hợp A gồm Al và một oxit sắt. Chia hỗn hợp A thành 2 phần bằng nhau.
Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được 13,44 lít khí (đktc).
Phần 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn, thu được hỗn hợp B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít khí (đktc) và chất rắn C. Cho chất rắn C vào dung dịch H2SO4 loãng, dư được 6,72 lít H2 (đktc). Công thức của oxit sắt là
Gọi công thức oxit sắt cần tìm là FexOy
Phần 1: nAl =\(\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}\) = 0,4 mol
Phần 2: B tác dụng với dung dịch NaOH thu được khí H2 → Al dư sau phản ứng nhiệt nhôm
→ B gồm Al2O3, Fe và Al dư → chất rắn C là Fe
nAl dư trong B =\(\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}\) = 0,1 mol
Cho C vào dung dịch H2SO4 loãng
\({n_{Fe}} = {n_{{H_2}}}\)= 0,3 =>\({n_{F{e_x}{O_y}}}\) =\(\frac{{0,3}}{x}\,mol\)
Bảo toàn nguyên tố Al : nAl ban đầu = nAl dư \(+ 2{n_{A{l_2}{O_3}}}\) =>\({n_{A{l_2}{O_3}}} = \) 0,15 mol
Bảo toàn nguyên tố O : \(y.{n_{F{e_x}{O_y}}} = 3{n_{A{l_2}{O_3}}}\)=> \(\frac{{y,0,3}}{x}\) =0,15.3 => \(\frac{x}{y} = \frac{2}{3}\)
→ oxit sắt là Fe2O3
Nung m gam hỗn hợp Al, Fe2O3 đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng vừa đủ với 1 lít dung dịch H2SO4 0,9 M, sinh ra 6,72 lít khí H2 ở đktc. Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng không thấy có khí sinh ra. Giá trị của m là
Y tác dụng với dung dịch NaOH không sinh ra khí → Y chứa Al2O3, Fe và có thể còn Fe2O3 dư
nFe = nH2 = 0,3 mol
\({n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{F{e_2}{O_3}}}\) sinh ra = \(\frac{1}{2}{n_{Fe}}\)= 0,15 mol
Ta có:
nH2SO4 phản ứng với Al2O3 = 3.nAl2O3 = 0,45 mol
nH2SO4 phản ứng với Fe = nFe = 0,3 mol
Nhận thấy : \(\sum {{n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,75 < 0,9}\)
→ H2SO4 phản ứng với Fe2O3 dư = 0,95 – 0,8 = 0,15 mol
→ nFe2O3 dư = 0,15 / 3 = 0,05 mol
→ mY = mAl2O3 + mFe + mFe2O3 = 0,15.102 + 0,3.56 + 0,05.160 = 40,1 gam
=> m= 80,2
Khi cho 56,6 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Cr2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc dư, sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 28,3 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm phải dùng 8,1 gam Al. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Al2O3 trong hỗn hợp X là
Cr2O3 và Al2O3 tan trong dung dịch NaOH đặc dư → chất rắn còn lại là Fe2O3 có khối lượng 16 gam
→ ${n_{F{e_2}{O_3}}}$ = 0,1 mol
Khử 28,8 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm (lượng các chất lấy bằng ½ ban đầu)
2Al + Cr2O3 \(\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow \) Al2O3 + 2Cr
2x ← x
2Al + Fe2O3 \(\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow \) Al2O3 + 2Fe
0,1 ← 0,05
→ nAl cần dùng = 2x + 0,1 = 0,3→ x = 0,1 mol
nCr2O3 = 0,2 mol
=> mAl2O3 = 10,2 gam
=> % Al2O3 = 18,02%
Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và FeO (có tỉ lệ số mol tương ứng là 2 : 1) tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 15,68 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A. Nếu đem nung m gam hỗn hợp X đến khi phản ứng nhiệt nhôm kết thúc (giả sử hiệu suất đạt 100%) thu được hỗn hợp Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là
TN1: nNO = 0,7 mol
=> Đặt nAl = 2x => nFe = x
Bảo toàn e : 3nAl + nFeO = 3nNO => 3.2x + x = 0,7 .3 => x = 0,3
→ nAl = 0,6 mol; nFeO = 0,3 mol
TN2: 2Al + 3FeO \(\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow \) Al2O3 + 3Fe
0,2 ← 0,3 → 0,1 → 0,3
Hỗn hợp Y gồm Fe (0,3 mol), Al2O3 (0,1 mol) và Al dư (0,6 – 0,2 = 0,4 mol)
Bảo toàn e : 2nH2 = 3. nAl + 2. nFe = 3.0,4 + 2.0,3
=> VH2 = 0,9.22,4 = 20,16 lít
Một hỗn hợp M gồm Fe3O4, CuO và Al có khối lượng 65,7 gam. Sau khi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn (hiệu suất 100%) thu được chất rắn A. Nếu hòa tan A trong dung dịch HCl thu được 16,8 lít khí H2 (đktc). Nếu hòa tan A trong dung dịch NaOH dư thì sau phản ứng xong còn lại 34,8 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của chất có khối lượng phân tử nhỏ nhất trong A là
8Al + 3Fe3O4 \(\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow\) 4Al2O3 + 9Fe (1)
2Al + 3CuO \(\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow\)Al2O3 + 3Cu (2)
TH1: Al hết → Fe dư tác dụng với HCl tạo khí H2
${n_{{H_2}}} = {n_{Fe}} = 0,75\,mol$
Bảo toàn nguyên tố Fe : ${n_{F{e_3}{O_4}}} = \frac{{{n_{Fe}}}}{3}$= 0,25 mol → ${n_{F{e_3}{O_4}}} = $ 58 gam
${n_{Al}} = \frac{8}{3}{n_{F{e_3}{O_4}}}$=> mAl = 18 gam
=> ${m_{F{e_3}{O_4}}}$+ mAl = 76 gam > mM = 65,7 gam (vô lí)
TH2: Al dư => hỗn hợp A chứa Fe, Cu, Al2O3 và Al dư
Gọi nAl dư = x mol, nFe = y mol và nCu = z mol có trong hỗn hợp A
Theo (1) và (2) : ${n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{{4{n_{Fe}}}}{9} + \frac{{{n_{Cu}}}}{3} = \frac{{4y}}{9} + \frac{z}{3}$
Bảo toàn khối lượng : mM = mA = 65,7 gam
→ 27x + 56y + 64z + 102.( $\frac{{4y}}{9} + \frac{z}{3}$ ) = 65,7 (3)
Bảo toàn e : $2.$${n_{{H_2}}} = 3{n_{Al}} + 2{n_{Fe}}$→ 2.0,75 = 3x + 2y (4)
34,8 gam chất rắn gồm Fe và Cu không phản ứng → 56y + 64z = 34,8 (5)
Từ (3), (4), (5) \(\left\{ \matrix{
x = 0,2 \hfill \cr
y = 0,45 \hfill \cr
z = 0,15 \hfill \cr} \right.\)
Chất có khối lượng phân tử bé nhất là Al=> %mAl = $\frac{{0,2.27}}{{65,7}}.100\% $ = 8,219%
Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và m gam hai oxit sắt trong khí trơ, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và lít khí 3,36 lít H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào Y, thu được 46,8 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch chứa 110,4 gam muối sunfat và 17,92 lít khí SO2 (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là
Vì X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra khí H2 => X gồm Al2O3, Fe và Al dư
nAl dư = \(\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}\) = 0,1 mol
Bảo toàn nguyên tử Al : nAl ban đầu = nAl trong X +\(2.{n_{A{l_2}{O_3}}}\) = \({n_{Al{{(OH)}_3}}}\)= 0,6 mol
\({n_{A{l_2}{O_3}}}\)trong X = 0,25
Bảo toàn nguyên tử O : nO (oxit sắt) = \(3.{n_{A{l_2}{O_3}}}\) = 0,75 mol
Chất rắn Z không tan là Fe
ne cho = ne nhận = 2nSO2 => nSO42- = $\frac{{{n_e}}}{2}$ = $\frac{{2{n_{S{O_2}}}}}{2}$= 0,8
mmuối sunfat = mFe + mSO42- → mFe = 110,4 - 0,8.96 = 33,6 gam
=> m = mFe + mO = 33,6+ 0,75.16 = 45,6 gam