Trộn 10,8 gam bột nhôm với 34,8 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hòa tan hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 10,752 lít H2 (đktc). Giả sử Fe3O4 chỉ bị khử thành Fe. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là
Trả lời bởi giáo viên
${n_{Al}} = 0,4\,mol;\,\,{n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,15\,\,mol;\,\,{n_{{H_2}}} = 0,48\,\,mol$
8Al + 3Fe3O4 $\xrightarrow{{{t^o}}}$ 4Al2O3 + 9Fe
Vì $\frac{{{n_{Al}}}}{8} = \frac{{{n_{F{e_3}{O_4}}}}}{3}$ nên hiệu suất phản ứng có thể tính theo Al hoặc Fe3O4
Gọi nAl phản ứng = x mol → nFe = $\frac{9}{8}x$ mol
nAl dư = 0,4 – x
Hòa tan hỗn hợp rắn trong H2SO4
Bảo toàn e : 2nH2 = 3nAl dư + 2nFe → 2.0,48 = 3.(0,4 – x) + 2.$\frac{9}{8}x$
→ x = 0,32 → $H = \frac{{0,32}}{{0,4}}.100\% = 80\% $
Hướng dẫn giải:
+) $\frac{{{n_{Al}}}}{8} = \frac{{{n_{F{e_3}{O_4}}}}}{3}$ nên hiệu suất phản ứng có thể tính theo Al hoặc Fe3O4
+) Bảo toàn e : 2nH2 = 3nAl dư + 2nFe