PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM

I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

1. Khái niệm

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng của nhôm tác dụng với các oxit kim loại ở nhiệt độ cao

   Al + oxit kim loại → oxit nhôm + kim loại 

      (Hỗn hợp X)                      (Hỗn hợp Y) 
 

2. Dạng thường gặp

         2Al + Fe₂O₃ →  Al₂O₃ + 2Fe

         8Al + 3Fe₃O₄ →4Al₂O₃ + 9Fe

         2yAl + 3Fe_xO_y  →  Al₂O₃ + 3xFe 

         2Al + Cr₂O₃ →  Al₂O₃ + 2Cr 

         2Al + 3CuO → Al₂O₃ + 3Cu 

- Trường hợp 1: Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn.

  + Hết Al và hết oxit kim loại → Chất rắn Y thu được chỉ có kim loại sinh ra và Al₂O₃.

  + Al hết, dư oxit kim loại dư → Chất rắn Y thu được Kim loại sinh ra, oxit kim loại và Al₂O₃.

  + Al dư, oxit kim loại hết → Chất rắn Y thu được Al dư, kim loại sinh ra và Al₂O₃.

 - Trường hợp 2: Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn, hỗn hợp Y gồm Al₂O₃, kim loại sinh ra, Al dư và oxit kim loại dư.

3. Phương pháp giải

 -  Hỗn hợp Y khi tác dụng với dung dịch bazơ kiềm (OH^-) giải phóng H₂ 

   Al + OH^- + H₂O   → AlO₂^- + 3/2H₂

      → có Al dư số mol Al = 2/3 số mol của H₂ 
 -  Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch axit có khí bay ra thì   lượng H₂ thoát ra là của Al và kim loại sinh ra phản ứng (đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học).

   Al + 3H⁺ → Al³⁺ + 3/2H₂ 

   M + nH⁺ →Mⁿ⁺ + n/2H₂

- Ngoài ra, thường sử dụng thêm: 

   +  Định luật bảo toàn khối lượng: m_hhX = m_hhY 
   +  Định luật bảo toàn nguyên tố (mol nguyên tử):

    n_{Al (X)} = n_{Al (Y)}  

    n_{kl (X)} = n_{kl (Y)}  

    n_{O (X)} = n_{O (Y)}

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1: Để khử hoàn toàn mg hỗn hợp CuO và PbO cần 8,1g kim loại nhôm, sau phản ứng thu được 50,2g hỗn hợp 2 kim loại. Giá trị của m là

  A. 53,4g                     

  B. 57,4g                     

  C.  54,4g                    

  D. 56,4g

Câu 2: Đun nóng hỗn hợp gồm 10,8g bột Al với 16 bột Fe₂O₃ (không có không khí), nếu hiệu suất phản ứng là 80% thì khối lượng Al₂O₃ thu được là:

  A. 7,8g                       

  B. 10,2g                     

  C. 8,16g                     

  D. 16,32g

Câu 3: Dùng m (g) Al để khử hoàn toàn một lượng Fe₂O₃ sau phản ứng thấy khối lượng oxit giảm 0,58 g. Hỏi lượng nhôm đã dùng m =?

  A. m = 0,27 g                 

  B. m = 2,7g                

  C. m = 0,54 g             

  D. m = 1,12 g.

Câu 4: Trộn 6,48g Al với 16g Fe₂O₃. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm thu được chất rắn A. Khi A tác dụng với dung dịch NaOH dư có 1,344 lit khí thoát ra (đkc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:

  A. 85%                       

  B. 80%                       

  C. 75%                       

  D. 100%

Câu 5: 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.

Trung tâm luyện thi - gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng