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 ?
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 (giả thiết chỉ xảy ra phản ứng Al khử Fe2O3 thành kim loại). Hòa tan 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. 75%.
B. 50%.
C. 80%.
D. 45%.
Đáp án A
Giải: Ta có phản ứng: 2Al + Fe2O3 \(\xrightarrow[]{t^o} \) Al2O3 + 2FeTa có nAl dư = \(\dfrac{2 \times nH_2}{1,5} = \dfrac{0,09 \times 2}{3}\) = 0,06 mol
Bảo toàn khối lượng ta có mTrước = mSau = 21,67 gam
mSau = mFe2O3 dư + mFe + mAl2O3 + mAl dư
⇒ 21,67 = 12,4 + mAl2O3 + 0,06×27
\(\Leftrightarrow\) mAl2O3 = 7,65 gam ⇒ nAl2O3 = 0,075 mol.
mFe2O3 dư = 12,4 – 0,15×56 = 4 gam ⇒ nFe2O3 dư = 0,025 mol
nAl ban đầu = 0,075×2 + 0,06 = 0,21 mol || nFe2O3 = 0,025 + 0,075 = 0,1 mol
Vì \(\dfrac{nAl}{2} > \dfrac{nFe2O3}{1}\) ⇒ Hiệu suất tính theo Fe2O3
⇒ H = \(\dfrac{0,75 \times 100}{0,075 + 0,025}\) = 75% ⇒ Chọn A
