[Hóa 12]Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đề giải bài toán nhiệt nhôm

[hocmai.hoahoc]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

I. Tổng quát bài toán.
Chủ yếu dạng toán này chúng ta xét Một số lưu ý khi giải bài tập:
- Phản ứng nhiệt nhôm: Al + oxit kim loại [TEX]\to[/TEX] oxit nhôm + kim loại
(Hỗn hợp X) (Hỗn hợp Y)
- Thường gặp:
+ 2Al + Fe2O3 [TEX]\to[/TEX] Al2O3 + 2Fe
+ 2yAl + 3FexOy y [TEX]\to[/TEX] Al2O3 + 3xFe
- Thường gặp 3 dạng toán chính
Loại 1: Phản ứng hoàn toàn (H=100%)
Loại 2: Xác định công thức của oxi sắt
Loại 3: Phản ứng ko hoàn toàn
Loại 1: H= 100%. Bài toán tìm thành phần và khối lượng X và Y
1> Phương pháp giải
Quan trọng nhất là các em xác định xem Al hết hay Al dư. Vậy làm sao biết Al hết hay dư dựa vào thành phần của hỗn hợp Y
+ Hỗn hợp Y chứa 2 kim loại → Al dư ; oxit kim loại hết
+ Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch bazơ kiềm (NaOH,…) giải phóng H2 → có Al dư
Chú ý: Nếu bài toán không biết Al hết hay dư ta phải làm 2TH.
2> Định luật thường dùng
+ Định luật bảo toàn khối lượng: mhhX = mhhY
+ Định luật bảo toàn nguyên tố (mol nguyên tử): nAl (X) = nAl (Y) ; nFe (X) = nFe (Y) ; nO (X) = nO (Y) .
+ Bảo toàn e cũng được nhưng ít dùng hơn.
VD1:
Đốt X gồm Fe2O3 và Al (không có không khí).Những chất rắn sau phản ứng :
- Nếu cho tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2 .
- Nếu cho tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2.
Số mol Al trong X là:
A. 0,3 mol B. 0,5 mol C. 0,4 mol D. 0,6 mol
Hướng dẫn
Cách 1: Cách truyền thống( tính theo ptpu)
Tóm tắt. X (Al, Fe2O3) à Y( Fe, Al2O3, Aldư)
Y +NaOH--> H2 nên Al dư.
Truyền thống: Gọi số mol Al là x; Fe2O3 là y
2Al + Fe2O3à Al2O3 + 2Fe
2y-----y------------y-------------2y
Y gồm: Al dư: x- 2y mol; Al2O3: y mol, Fe: 2y mol
+>Nếu tác dụng với NaOH

Al + NaOH --> NaAlO2 + 3/2H2
x-2y----------------------------> 3(x-2y)/2
---> 3(x-2y)/2 = 0,3 (1)
+> Nếu cho tác dụng với HCl
Al + 3HCl-----> AlCl3 +3/2H2
x-2y-------------------------> 3(x-2y)/2
Fe + HCl-----> FeCl2 + H2
2y--------------------------->2y
Ta có 3(x-2y)/2 + 2y = 0,4 (2)
Giải hai phương trình trên ta được x = 0,3 mol; y = 0,05 mol.
Cách 2: Dùng định luật bảo toàn
Quan sát: Al + NaOH --->3/2H2
Al, Fe + HCl --> H2
+>Số mol Al dư = 0,2 mol
+>Sự chênh lệch khí giữa hai phản ứng là số mol H2 do Fe tạo ra = 0,1 mol
--> số mol Fe = 0,1 mol.
Bảo toàn nguyên tố Fe --> nFe(X) = nFe(Y) = 0,1 mol --> nFe2O3 = 0,05 mol
Bảo toàn O ta có nFe2O3 = nAl2O3 = 0,05 mol
Bảo toàn Al --> nAl(X) = 2*nAl2O3 + nAl dư = 0,05*2 + 0,2 = 0,3 -->A.
VD2. 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 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 45,6. B. 48,3. C. 36,7. D. 57,0.
Hướng dẫn
Tóm tắt: Các em tự làm nhé nhớ phải tóm tắt đấy!
Số mol kết tủa>Al(OH)3 là 0,5 mol
Áp dụng dịnh luật bảo toàn nguyên tố Al à nAl(ban đầu) = số mol Al(OH)3 = 2*số mol Al2O3 + số mol Al dư = 0,5 mol
Mà số mol Al dư = 0,1 mol à Số mol Al2O3 = 0,2 mol
Bảo toàn nguyên tố O=> Số mol Al2O3 là 0,2 mol=> Số mol Fe3O4 là 0,15 mol=> m= 0,15*232 + 0,5*27= 48,3 gam.

Nếu các em thấy hay và cần thiết thì thầy sẽ post tiếp loại 2 và 3​

 

[chuvitcon92]

Dạng 2và 3 là gì vậy thầy?
Thầy post luôn cả công thức tinh nhanh đc ko ạ( vd công thưc tính số đồng phân...)

 

[gacon12b4]

post thêm dạng 2 va 3 đi thầy
thầy post thêm một số công thức tính nhanh đi thấy
em cảm ơn thầy trước

 

[m_boy]

Thầy và các bạn giúp em bài này với ạ, cám ơn mọi người trước nha
Một hỗn hợp X có khói lượng 5.54 gam gồm Fe3O4, CuO, Al. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với hiệu suát 100% thì thu được chất rắn A. Nếu hoà tan A trong dd HCl dư thì lượng H2 sinh ra tối đa là 1.344 lit khí. Nếu hoà tan A trong dd NaOH dư thì sau phản ứng còn 2.96 gam chất rắn. Tính thành phần % khối lượng các chất trong A

 

[mars.pipi]

Thầy và các bạn giúp em bài này với ạ, cám ơn mọi người trước nha
Một hỗn hợp X có khói lượng 5.54 gam gồm Fe3O4, CuO, Al. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với hiệu suát 100% thì thu được chất rắn A. Nếu hoà tan A trong dd HCl dư thì lượng H2 sinh ra tối đa là 1.344 lit khí. Nếu hoà tan A trong dd NaOH dư thì sau phản ứng còn 2.96 gam chất rắn. Tính thành phần % khối lượng các chất trong A

giả sử chất pu vs HCl chỉ là Fe (sp của pu nhiệt nhôm)
nFe=nH2=0,06
\Rightarrow mFe>2,96 sai vs giả thiết Nếu hoà tan A trong dd NaOH dư thì sau phản ứng còn 2.96 gam chất rắn.
sp của pu nhiệt nhôm là Al203, Cu, Fe và Al (dư z mol)
pt:
[TEX]3Fe_30_4 +8Al--->4Al_20_3 + 9Fe[/TEX]
x----->8/3x--------------------------->3x
[TEX]3CuO+ 2Al--->Al_20_3 +3Cu[/TEX]
y---->2/3y-------------------------->y
có hệ
[TEX]\left{\begin{232x+80y+(8/3x+2/3y+z)27=5,54)\\{3/2z+3x=0,06}\\{56.3x+64y=2,96} [/TEX]

 

[m_boy]

ưmh, thank bạn nha, mình cũng giải đặt số mol theo cách khác mà lại ra nghiệm âm. Có lẽ nên đặt như bạn trông dễ hiểu hơn. hihi

 

[mydream94]

thầy ơi thầy post tiếp các dạng đi ạ, phần bt nhiệt nhôm này e gà quá, mà có phương pháp nào giải nhanh dạng này ko thầy, sắp thi đh rồi mà e chẳng học được gì cả, e lo quá!

 

[v0jkool]

sao thay lạ khong post tiep 2 phan kho kia dj.chac thay mai choi tet rui

 

[moonmai]

thay dj dau ruj /////thay teo roi sao khong doc duoc tin cua chung em