Bài tập phản ứng nhiệt nhôm chọn lọc, có đáp án
15 câu hỏi
Trộn 8,1 gam Al và 48 gam Fe2O3 rồi cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí, kết thúc thí nghiệm thu được m gam hỗn hợp rắn. Giá trị của m là
56,1 gam
61,5 gam
65,1 gam
51,6 gam
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
∑mtrước pư=∑msau pư
mAl+mFe2O3=mhh rắn sau
⇔ 8,1 + 48 = 56,1 = mhh rắn sau
⇒ Chọn A.
Dùng m gam Al để khử hoàn toàn một lượng Fe2O3 sau phản ứng thấy khối lượng oxit giảm 0,58g. Hỏi lượng nhôm đã dùng là
m = 0,27 g
m = 2,7g
m = 0,54 g
m = 1,12 g
2Al + Fe2O3→ Al2O3+ 2Fe
2a………a……a…….mol
Theo bài ta có
mFe2O3-mAl2O3 = 0,58g
⇔ 160a - 102a = 0,58g
⇔ 58a = 0,58
⇔ a = 0,01 mol
⇒ nAl= 2a = 0,02 mol
⇒ mAl= 0,02.27 = 0,54g
⇒ Chọn C.
Hỗn hợp X gồm Fe3O4 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:
Al, Fe, Fe3O4 và Al2O3
Al2O3, Fe và Fe3O4.
Fe3O4 và Fe
Al, Fe và Al2O3
Theo bài, ta giả sử số mol của Fe3O4 là 1 mol, của Al là 3 mol.
8Al + 3Fe3O4→ 4Al2O3 + 9Fe
Ban đầu 3…………1………........……mol
Ta có nAl8>nFe3O43 vậy Al còn dư sau phản ứng.
Vậy sau phản ứng hỗn hợp gồm có Al dư, Al2O3, Fe.
⇒ Chọn D.
Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2. Mặt khác nếu cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2. Số mol Al trong X là
0,3 mol
0,6 mol
0,4 mol
0,25 mol
Vì Y tác dụng với NaOH sinh ra khí H2 nên có Al còn dư → Fe2O3 phản ứng hết.
Vậy Y gồm có Al dư, Al2O3 và Fe.
- Y tác dụng với NaOH sinh khí H2.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2+ 3 H2(1)
- Y tác dụng với HCl sinh khí H2.
2Al + 6HCl → 2AlCl3+3H2 (2)
Fe + 2HCl → FeCl2+ H2(3)
⇒ nH2(2) = 32.nAl dư = 3/2 . 0,2 = 0,3 mol
⇒ nH2(3) = nFe= nH2 - nH2(2)
= 0,4 - 0,3 = 0,1 mol
- Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3→ Al2O3+ 2Fe (4)
Theo phản ứng (4) ta có:
⇒nAl bđ=nAl dư+nAl pư
= 0,2 + 0,1 = 0,3 mol
⇒ Chọn A.
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 với dung dịch H2SO4 loãng dư, sinh ra 3,08 lít khí H2 ở đktc. Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, sinh ra 0,84 lít khí H2 ở đktc. Giá trị của m là
21,40
29,40
29,43
22,75
Theo bài ra phản ứng xảy ra hoàn toàn, phần 2 tác dụng với NaOH sinh ra khí ⇒ Y có Al dư.
Vậy rắn Y gồm Al2O3, Fe và Al dư.
Xét phần 2:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2+3H2 (1)
0,025 ← 0,0375 mol
Xét phần 1:
2Al + 3H2SO4 → Al2SO43 + 3H2 (2)
0,025 → 0,0375 mol
Fe + H2SO4 → FeSO4+ H2 (3)
0,1 ← 0,1375 - 0,0375 mol
Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 → toAl2O3 + 2Fe
0,2 0,1 ← 0,2 mol
mhh ban đầu=mFe2O3+mAlpư+mAldư
= 0,1.160 + 0,2.27 + 0,05.27 = 22,75g
⇒ Chọn D.
Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 có khối lượng 21,67 gam. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe). Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch NaOH dư thu được 2,016 lít khí H2 (đktc) và 12,4 gam chất rắn không tan. Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là
45%
50%
71,43%
75%
Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 →to Al2O3+ 2Fe
Bài toán có hiệu suất ⇒ phản ứng chưa hoàn toàn.
Vậy hỗn hợp rắn sau phản ứng gồm: Fe, Al2O3, Al (dư) và Fe2O3 (dư)
Chất rắn phản ứng với NaOH có Al2O3 và Al dư.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H20,06 ← 0,09 molAl2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mX=m rắn tan+ mrắn không tan⇔mX = mAl + mAl2O3 + mrắn không tan⇔mAl2O3 = mX - mAl - mAl2O3⇔ mAl2O3 = 21,67 - 12,4 - 0,06.27 = 7,65 gam.⇒ nAl2O3 = 7,65102=0,075 mol
Xét phản ứng:
2Al + Fe2O3 →2toFe + Al2O30,15 0,075 ← 0,075 mol
⇒nAl bđ = nAl pư + nAl dư= 0,15 + 0,06 = 0,21 molnFe2O3 bđ = 21,67 - 0,21.27160 = 0,1 mol
Giả sử phản ứng hoàn toàn thì Al sẽ dư
→ Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm theo Fe2O3.
⇒ H = 0,0750,1.100% = 75%
⇒ Chọn D.
Có 9,66 gam hỗn hợp bột nhôm và Fe3O4. Tiến hành nhiệt nhôm hoàn toàn rồi hòa tan hết hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch HCl được 2,688 lít H2 (đktc). Khối lượng nhôm trong hỗn hợp ban đầu là?
2,16
2,7
2,88
0,54
8Al + 3Fe3O4 →to 4Al2O3+ 9Fe (1)
TH1: Al dư, vậy hỗn hợp sau phản ứng là: Al2O3, Fe, Al dư.
Gọi x và y lần lượt là số mol Al phản ứng và số mol Al dư.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 +3H2(2)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (3)
Theo PTHH (1), ta có:
nFe3O4 = 38 . x (mol) ; nFe = 98. x (mol)
Theo PTHH (2) và (3), ta có:
nH2(2) = 3/2 . y
nH2(3) = 9/8 . x
Từ trên ta có hệ pt:
38x.232+27.x+27.y=9,6698x+32y=nH2⇔114x+27y=9,6698x+32y=2,68822,4=0,12⇔x=0,08 moly=0,02 mol
⇒ nAl (bđ) = nAl (pư) + nAl (dư)
= x + y = 0,08 + 0,02 = 0,1 mol
⇒ mAl (bđ) = 0,1.27 = 2,7g
TH2: Fe3O4 dư, suy ra hỗn hợp sau phản ứng: Al2O3, Fe, Fe3O4 dư.
Gọi a, b là số mol Al phản ứng và số mol Fe3O4 dư.
Theo PTHH (1) ta có:
nFe3O4 (pư) = 38.a (mol); nFe(sp) = 98.a (mol)
Fe + 2HCl → FeCl2+H2 (4)
Theo PTHH (4), ta có:
nFe(sp) = nH2 = 9a/8 = 2,688/22,4 = 0,12 mol
⇒ a = 8/75 mol
mbd=mAl+mFe3O4pu+mFe3o4du⇔9,66=875.27+38.232.875+b.232
⇒ b = -0,01(loại)
Vậy khối lượng Al ban đầu là 2,7 gam
⇒ Chọn B.
Khi nung hoàn toàn hỗn hợp A gồm x gam Al và y gam Fe2O3 thu được hỗn hợp B. Chia B thành hai phần bằng nhau:
+ Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, không có khí thoát ra và còn lại 4,4 gam chất rắn không tan.
+ Phần 2 cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 1,12 lít khí(đktc).
Giá trị của y là
5,6 gam
11,2 gam
16 gam
8 gam
Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 →t0 Al2O3 + 2Fe (1)
Phần 1 tác dụng với dung dịch NaOH dư không sinh ra khí → hỗn hợp B không có Al dư. Vậy hỗn hợp B gồm Al2O3, Fe và có thể có Fe2O3 dư.
4,4 gam chất rắn không tan có thể gồm Fe và Fe2O3 dư
Phần 2: tác dụng với H2SO4 loãng dư → chỉ có Fe phản ứng sinh ra khí
nH2=1,1222,4=0,05
Khối lượng Fe2O3 dư ở phần 2 được tính = 4,4 – mFe = 4,4 – 0,05.56 = 1,6 gam.
nFe2O3 pư= 2.12.nFe (p2)= 0,05 mol
Khối lượng Fe2O3 ban đầu: 0,05.160 + 1,6.2 = 11,2 gam.
⇒ Chọn B.
Nung Al và Fe3O4 (không có không khí, phản ứng xảy ra hoàn toàn) thu được hỗn hợp A. Nếu cho A tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được 0,672 lít khí (đktc). Nếu cho A tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư được 1,428 lít SO2 duy nhất (đktc). % khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu là:
33,69%
26,33%
38,30%
19,88%
Số mol SO2 = 1,5x + 0,03 = 0,06375→ x = 0,0225 mol
⇒ Chọn C.
Có 3 lọ không nhãn, mỗi lọ đựng một trong các chất rắn sau: Cu, Mg, Al. Thuốc thử để nhận biết 3 chất trên là:
Lần lượt NaOH và HCl.
Lần lượt là HCl và H2SO4 loãng.
Lần lượt NaOH và H2SO4 đặc nóng.
Tất a, b, c đều đúng.
Đáp án A
Để nhận biết 3 chất rắn trên thì ta dùng lần lượt dung dịch NaOH và HCl.
- Cho dung dịch NaOH vào 3 ống nghiệm đựng chất rắn, chất rắn nào tan và sủi bọt khí là Al, 2 ống không hiện tượng là Cu và Mg
PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
- Cho dung dịch HCl vào 2 chất rắn còn lại, chất rắn nào tan và sủi bọt khí là Mg, chất rắn không hiện tượng là Cu
PTHH: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
Chỉ dùng nước nhận biết được 3 chất rắn riêng biệt nào?
Al, Fe, Cu
Al, Na, Fe
Fe, Cu, Zn
Ag, Cu, Fe
Đáp án B
Chỉ dùng 1 chất để phân biệt 3 kim loại sau: Al, Ba, Mg?
Dung dịch HCl
Nước
Dung dịch NaOH
Dung dịch H2SO4
Đáp án B
Để phân biệt 3 kim loại Al, Ba, Mg ta dùng nước. Cho nước vào 3 mẫu kim loại, kim loại tốt trong nước và sủi bọt khí là Ba, 2 kim loại không tan trong nước là Al và Mg.
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑
- Lấy dung dịch Ba(OH)2 vừa thu được đổ vào mẫu 2 kim loại còn lại, kim loại nào tan, sủi bọt khí là Al, kim loại không có hiện tượng gì là Mg
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑
Cho các phát biểu về phản ứng nhiệt nhôm, phát biểu đúng là
Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học.
Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học.
Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng trước và đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học với điều kiện kim loại đó dễ bay hơi.
Nhôm khử tất cả các oxit kim loại.
Đáp án B
Phát biểu đúng là: Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học.
Cho các kim loại: Cu, Zn, Fe, Mg, Ag, Al. Những kim loại nào không tác dụng với dd HNO3 đặc nguội?
Fe, Mg, Ag, Al.
Cu, Mg, Ag, Al.
Fe, Al.
Tất cả các kim loại.
Đáp án C
2 kim loại không phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nguội là Fe và Al
Khi điện phân Al2O3 nóng chảy người ta thêm criolit (Na3AlF6) với mục đích:
1. Làm hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3.
2. Làm cho tính dẫn điện cao hơn.
3. Để thu được F2 ở anot thay vì là O2.
4. Tạo hỗn hợp nhẹ hơn Al để bảo vệ Al.
Các lý do nêu đúng là:
Chỉ có 1
1 và 2
1 và 3
1, 2 và 4
Đáp án D
Khi điện phân Al2O3 nóng chảy người ta thêm criolit (Na3AlF6) với mục đích:
1. Làm hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3.
2. Làm cho tính dẫn điện cao hơn.
4. Tạo hỗn hợp nhẹ hơn Al để bảo vệ Al.
