Trắc nghiệm Tổng hợp bài tập phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn - Hóa 12

Làm bài tập
Câu hỏi 1 :

Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm 0,35 mol Al với 0,3 mol Fe2O3 thu được 0,2 mol Fe. Hiệu suất của phản ứng là

  • A

    66,67%

  • B

    57,14%

  • C

    83,33%

  • D

    68,25%

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Xét tỉ lệ: $\frac{{{n_{Al}}}}{3} = \frac{{0,35}}{3} < \frac{{{n_{Fe2O3}}}}{1} = \frac{{0,3}}{1}$

Lời giải chi tiết :

2Al +  Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe

0,35                                    0,35

Xét tỉ lệ: $\frac{{{n_{Al}}}}{3} = \frac{{0,35}}{3} < \frac{{{n_{Fe2O3}}}}{1} = \frac{{0,3}}{1}$

=> Fe2Odư, Al hết => phản ứng tính theo Al

Theo phản ứng :  nFe = nAl = 0,35 mol

=> H = 0,2.100% / 0,35 = 57,14%

Câu hỏi 2 :

Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 có khối lượng 21,67 gam. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch NaOH dư thu được 2,016 lít H2 (đktc) và 12,4 gam chất rắn không tan. Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:

  • A

    80,00%

  • B

    75,00%

  • C

    60,00%

  • D

    71,43%

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

                      Fe2O3  +  2Al → Al2O3 + 2Fe

ban đầu:     y               x

phản ứng:  a/2             a

kết thúc: (y – a/2)     (x – a)

+) nH2 = 3/2.nAl

+) mchất rắn không tan = mFe2O3 + mFe

=> hiệu suất tính theo Fe2O3 => %H = 0,075 / 0,1 . 100% = 75%

Lời giải chi tiết :

Gọi nAl  = x mol và nFe2O3 = y mol

                     Fe2O3  +  2Al → Al2O3 + 2Fe

ban đầu:     y               x

phản ứng:  a/2             a

kết thúc: (y – a/2)     (x – a)

Do chất rắn sau phản ứng tác dụng với NaOH tạo khí nên Al dư

=> nH2 = 3/2.nAl => x – a = 0,06   (1)

mX = 160x + 27y = 21,67   (2)

mchất rắn không tan = mFe2O3 + mFe = 160.(y – a/2) + 56a = 12,4   (3)

Từ (1), (2), (3) => x = 0,21 mol;  y = 0,1 mol;  a = 0,15 mol

=> hiệu suất tính theo Fe2O3 => %H = 0,075 / 0,1 . 100% = 75%

Câu hỏi 3 :

Trộn 0,25 mol bột Al với 0,15 mol bột Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ có phản ứng khử Fe2O về Fe)  thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, m gam chất rắn khan Z và 0,15 mol H2. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và giá trị của m lần lượt là

  • A

    60% và 20,40

  • B

    60% và 30,75

  • C

    50% và 20,75

  • D

    50% và 40,80

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+) nAl dư = 2nH2 / 3

+) 2Al + Fe3O4→ Al2O3 + 2Fe

   0,15 → 0,075  → 0,075 → 0,15

Lời giải chi tiết :

n Al dư = 2nH2 / 3 = 0,1 mol

=> H = [(0,25 – 0,1).100%] : 0,25  = 60%

2Al + Fe3O4→ Al2O3 + 2Fe

0,15 → 0,075 →0,075→0,15

=> mZ = 160.(0,15 – 0,075) + 56.0,15 = 20,4 gam

Câu hỏi 4 :

Nung hỗn hợp gồm 0,12 mol Al và 0,04 mol Fe3O4 một thời gian, thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl dư thu được 0,15 mol khí H2 và m gam muối. Giá trị của m là

  • A

    34,10

  • B

    32,58

  • C

    31,97

  • D

    33,39

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Bảo toàn nguyên tử O :${n_{{H_2}O}} = 4{n_{F{e_3}{O_4}}}$

Bảo toàn nguyên tử H :${n_{HCl}} = 2{n_{{H_2}O}} + 2{n_{{H_2}}}$

+) mmuối = mkim loại + mCl

Lời giải chi tiết :

Bảo toàn nguyên tử O : ${n_{{H_2}O}} = 4{n_{F{e_3}{O_4}}}$= 4.0,04 = 0,16 mol

Bảo toàn nguyên tử H : ${n_{HCl}} = 2{n_{{H_2}O}} + 2{n_{{H_2}}}$= 2.0,16 + 2.0,15 = 0,62 mol

=> nCl = nHCl = 0,62 mol

=> mmuối = mkim loại + mCl = 0,12.27 + 0,04.3.56 + 0,62.35,5 = 31,97 gam

Câu hỏi 5 :

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

  • A

    0,30 mol

  • B

    0,60 mol

  • C

    0,40 mol

  • D

    0,25 mol

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+) Chất rắn Y có thể gồm Al2O3, Fe, Fe2O3 và Al

Y tác dụng với NaOH : nAl (trong Y) = $\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}$

Y tác dụng với HCl :$2{n_{{H_2}}}$ = 3nAl + 2nFe  

+) ${n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}}$

+) Bảo toàn nguyên tử Al : nAl ban đầu = 2nAl2O3+ nAl dư

Lời giải chi tiết :

2Al + Fe2O3 $\xrightarrow{{{t^o}}}$ Al2O3 + 2Fe

Chất rắn Y có thể gồm Al2O3, Fe, Fe2O3 và Al

Y tác dụng với NaOH : nAl (trong Y) = $\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}$ = 0,2 mol

Y tác dụng với HCl :$2{n_{{H_2}}}$ = 3nAl + 2nFe  → 2.0,4 = 3.0,2 + 2nFe → nFe = 0,1 mol

${n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}}$= 0,05 mol

Bảo toàn nguyên tử Al : nAl ban đầu = 2nAl2O3+ nAl dư = 2.0,05 + 0,2 = 0,3 mol

Câu hỏi 6 :

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

  • A

    80%

  • B

    90%

  • C

    70%

  • D

    60%

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp 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

Lời giải chi tiết :

${n_{Al}} = 0,4\,mol;\,\,{n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,15\,\,mol;\,\,{n_{{H_2}}} = 0,48\,\,mol$

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\% $

Câu hỏi 7 :

Trộn 0,54 gam bột Al với Fe2O3 và CuO, rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan X trong dung dịch HNO3 dư thu được 0,896 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO ở đktc. Tỉ khối của hỗn hợp Y so với H2

  • A

    19

  • B

    21

  • C

    17

  • D

    23

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Xét toàn bộ quá trình chỉ có Al cho e và HNO3 nhận e

+) Bảo toàn e : 3nAl = nNO2 + 3nNO

$ + )\,\,\,{\overline M _Y} = \frac{{0,03.46 + 0,01.30}}{{0,04}} = 42\,$

Lời giải chi tiết :

Gọi nNO2 = a mol; nNO = b mol → a + b = 0,04  (1)

Xét toàn bộ quá trình chỉ có Al cho e và HNO3 nhận e

Bảo toàn e : 3nAl = nNO2 + 3nNO → a + 3b = 3.0,02  (2)

Từ (1) và (2) → $\left\{ \begin{gathered}a = 0,03 \hfill \\b = 0,01 \hfill \\ \end{gathered} \right.$ 

$ \to \,\,{\overline M _Y} = \dfrac{{0,03.46 + 0,01.30}}{{0,04}} = 42\,$

=> dY/H2$ = \frac{{42}}{2} = 21$

Câu hỏi 8 :

Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03mol Cr2O3; 0,04mol FeO và a mol Al. Sau một thời gian phản ứng, trộn đều thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau. Phần I phản ứng vừa đủ với 400ml dung dịch NaOH 0,1M (loãng). Phần II phản ứng với dung dịch HCl loãng, nóng (dư) thu được 1,12 lít khí H2 (đktc). Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, Cr2O3 chỉ bị khử thành Cr. % khối lượng Cr2O3 đã phản ứng là:

  • A

    66,67%

  • B

    50,00%                  

  • C

    33,33%                  

  • D

    20,00%

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+) nNaOH = 2nAl2O3 + nAl dư = nAl ban đầu 

+) Số mol e trao đổi của phần II là ne (II) = 2nH2 = 2nCr + 2nFe + 3nAl dư 

+) Bảo toàn e : 3nAl – 2ne (II) = nCr = 0,04

→ %Cr2O3 phản ứng = 0,02.100% / 0,03

Lời giải chi tiết :

- Chất rắn thu được sau phản ứng nhiệt nhôm chỉ có Al2O3 và Al còn dư (nếu có) tham gia phản ứng với NaOH:

                        Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

                        Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2

nNaOH = 2nAl2O3 + nAl dư = nAl ban đầu → a = 2nNaOH = 0,08mol (vì ½ Y chỉ phản ứng với 0,04 mol NaOH).

- Nhận thấy trong phản ứng nhiệt nhôm, Al nhường e cho Cr2O3 và FeO.

Hỗn hợp rắn sau phản ứng cho tác dụng với HCl loãng nóng dư thì Cr chuyển thành Cr2+; Fe chuyển thành Fe2+; Al chuyển thành Al3+; FeO chuyển thành Fe2+; Cr2O3 chuyển thành Cr3+; Al2O3 chuyển thành Al3+.

Số mol e trao đổi của phần II là ne (II) = 2nH2 = 2nCr + 2nFe + 3nAl dư = 0,1 mol.

- Bảo toàn e : 3nAl – 2ne (II) = nCr = 0,04 → nCr2O3 phản ứng = 1/2.nCr = 0,02

→ %Cr2O3 phản ứng = 0,02.100% / 0,03 = 66,67%

Câu hỏi 9 :

Hỗn hợp X chứa một oxit sắt; 0,02 mol Cr2O3 và 0,04 mol Al. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư thu được 0,896 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Phần 2 tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Z và 0,336 lít khí H2 (đktc). Dung dịch Z tác dụng tối đa với z mol NaOH thu được 6,6 gam hỗn hợp kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra trong môi trường không có oxi. Giá trị của z gần nhất với

  • A

    0,25

  • B

    0,32

  • C

    0,23

  • D

    0,27

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Lời giải chi tiết :

Phần 1 : H2SO4 nhận e, Al và FexOy cho e

Bảo toàn e : 2.nSO2 = 3nAl + ne cho oxit sắt => ne cho oxit sắt = 2.0,04 – 0,02.3 = 0,02

Ta thấy : nếu oxit sắt là FeO thì nFeO = ne cho oxit sắt

Nếu oxit sắt là Fe2O3 thì không cho e

Nếu oxit sắt là Fe3O4  thì nFe3O4 = ne cho oxit sắt => nFexOy = 0,02 mol

Phần 2 :

Bảo toàn nguyên tố H : ${{n}_{HCl}}=2{{n}_{{{H}_{2}}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}\to \,\,{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\frac{0,25-2.0,015}{2}=0,11\,\,mol$

Bảo toàn nguyên tố O : nO trong oxit sắt  + $3{{n}_{C{{\text{r}}_{2}}{{O}_{3}}}}={{n}_{{{H}_{2}}O}}$=> nO trong oxit sắt  = 0,11 – 3.0,01 = 0,08 mol

=> y = $\frac{{{n}_{O\,\,trong\,\text{ox}it}}}{{{n}_{F{{e}_{x}}{{O}_{y}}}}}=\frac{0,08}{0,02}=4$ → oxit sắt là Fe3O4  

Vì dung dịch Z phản ứng tối đa với NaOH nên kết tủa Al(OH)3 và Cr(OH)3 đều tan hết

→ dung dịch tạo thành chứa :

$N{{a}^{+}}\,\,(z\text{ }mol);\text{ }C{{l}^{-}}\,\,(0,25\,\,mol);\text{ }AlO_{2}^{-}\text{ (0,02}\,\,\text{mol); }CrO_{2}^{-}\text{ (a}\,\,\text{mol)}$

Bảo toàn điện tích : z = 0,25 + 0,02 + a (1)

Bảo toàn Cr : $2{{n}_{C{{\text{r}}_{2}}{{O}_{3}}}}={{n}_{C\text{r}O_{2}^{-}}}+{{n}_{\text{Cr}{{(OH)}_{2}}}}\to {{n}_{C\text{r}{{(OH)}_{2}}}}=2.0,01-a=0,02-a$

Bảo toàn Fe : nFe trong kết tủa = 3.nFe3O4 = 0,06

=> mkết tủa = mCr + mFe + mOH  → mOH = 6,6 – 52.(0,02 – a) – 0,06.56 = 2,2 +52a

$=>\,\,{{n}_{OH}}=\frac{2,2+52a}{17}\,\,mol$

=> nNaOH = nOH trong kết tủa + 4.nAl(OH)3 + 4.nCr(OH)3­ => z $=\frac{2,2+52a}{17}\,+\text{ }4.0,02\text{ }+\text{ }4a\text{ }\left( 2 \right)$

Giải hệ (1), (2) → z = 0,28; a = 0,01

Câu hỏi 10 :

Trộn 21,6 gam bột Al với m gam hỗn hợp X gồm (FeO, Fe2O3 và Fe3O4) được hỗn hợp Y. Nung Y ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí đến phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn Z. Cho Z tác dụng vớii dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít khí. Nếu cho Z tác dụng với HNO3, loãng dư thì thu được 19,04 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Biết thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của m là

  • A

    50,8.                                   

  • B

     46,0.                          

  • C

    58,6.               

  • D

     62,0.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

- Do Z tác dụng với NaOH thu được khí H2 => Z có chứa Al => Al dư, các oxit sắt hết

Từ số mol khí H2 ta tính được số mol Al dư.

- Khi cho Z tác dụng với HNO3:

Bảo toàn electron: 3nAl + 3nFe = 3nNO => nFe = ?

BTNT "Al": nAl2O3 = (nAl bđ - nAl dư)/2 = ?

BTNT "O": nO(X) = 3nAl2O3 = ?

=> m = mFe + mO = ?

Lời giải chi tiết :

nAl bđ = 21,6 : 27 = 0,8 mol

- Do Z tác dụng với NaOH thu được khí H2 => Z có chứa Al => Al dư, các oxit sắt hết

2Al + 3FexOy \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) yAl2O3 + 3xFe   (1)

Chất rắn Y: Fe, Al2O3, Al dư

Al + NaOH  + H2O → NaAlO2 + 1,5H2↑    (2)

0,2                                      ←        0,3

- Khi cho Z tác dụng với HNO3:

Bảo toàn electron: 3nAl + 3nFe = 3nNO => nAl + nFe = nNO hay 0,2 + nFe = 0,85 => nFe = 0,65 (mol)

BTNT "Al": nAl2O3 = (nAl bđ - nAl dư)/2 = (0,8 - 0,2)/2 = 0,3 mol

BTNT "O": nO(X) = 3nAl2O3 = 0,9 mol

=> m = mFe + mO = 0,65.56 + 0,9.16 = 50,8(gam)

close