Câu hỏi
Trộn 21,6 gam bột Al với 69,6 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 21,504 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:
- A 80%
- B 70%
- C 60%
- D 90%
Phương pháp giải:
Viết phương trình phản ứng để xác định tính hiệu suất phản ứng theo Al hay Fe3O4.
Ta có: nH2 = 1,5.nH2 + nFe. Từ đó ta tìm được số mol Al hoặc số mol Fe3O4 phản ứng.
Tính hiệu suất bằng cách: H = nphản ứng.100%/nban đầu.
Lời giải chi tiết:
Ta có: nAl = 0,8 mol; nFe3O4 = 0,3 mol
8Al + 3Fe3O4 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 4Al2O3 + 9Fe
Có 0,8 : 8 = 0,3 : 3 nên hiệu suất phản ứng tính theo Al hoặc Fe3O4 đều đúng
Đặt nAl pứ = 8x mol
8Al + 3Fe3O4 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 4Al2O3 + 9Fe
Ban đầu 0,8 0,3
Phản ứng 8x 3x 4x 9x mol
Sau phản ứng (0,8-8x) (0,3-3x) 4x 9x mol
Khi cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với H2SO4 loãng dư thì: nH2 = 1,5.nAl + nFe
→ 21,504 : 22,4 = 1,5. (0,8-8x) + 9x → x = 0,08 mol
Vậy H = nAl pứ. 100%/nAl ban đầu = 8x.100%/0,8 = 80%
Đáp án A