Trộn 24 g Fe2O3 với 10,8 g Al rồi nung ở nhiệt độ cao (không có không khí). Hỗn hợp thu được sau phản ứng đem hoà tan vào dung dịch NaOH dư thu được 5,376 lít khí (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là A.12,5%. B.60%. C.80%. D.90%.
Phương pháp giải: Cách xác định hiệu suất tính theo chất nào? Tương tự như cách xác định chất phản ứng hết. PTHH: aA + bB → cC + dD Đề bài cho biết nA và nB. Để biết được hiệu suất tính theo chất nào ta so sánh tỉ số \(\frac{{{n_A}}}{a}\) và \(\frac{{{n_B}}}{b}\). Tỉ số nào nhỏ hơn thì hiệu suất tính theo chất đó. - Xác định được hiệu suất tính theo Fe2O3 - Từ số mol H2 tính được số mol Al dư ⟹ số mol Al phản ứng ⟹ Fe2O3 phản ứng - Tính hiệu suất theo chất tham gia: \(H = \frac{{{n_{pu}}}}{{{n_{bd}}}}.100\% \) Giải chi tiết:Ta có: \({n_{F{{\rm{e}}_2}{O_3}}} = \frac{{24}}{{160}} = 0,15mol;{n_{Al}} = \frac{{10,8}}{{27}} = 0,4mol;{n_{{H_2}}} = \frac{{5,376}}{{22,4}} = 0,24mol\) PTHH: \(2Al + F{{\text{e}}_2}{O_3}\xrightarrow{{{t^0}}}A{l_2}{O_3} + 2F{\text{e(1)}}\) Ta thấy: \(\frac{{{n_{Al}}}}{2} > \frac{{{n_{F{{\rm{e}}_2}{O_3}}}}}{1}\) ⟹ Al dư, hiệu suất tính theo Fe2O3 Cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH thì Al phản ứng sinh ra khí H2: \(2Al + 2NaOH + 2{H_2}O \to 2NaAl{O_2} + 3{H_2}(2)\) Theo (2) ⟹ \({n_{Al(du)}} = \frac{2}{3}{n_{{H_2}}} = 0,16mol \to {n_{Al(pu)}} = 0,4 - 0,16 = 0,24mol\) Theo (1) \( \to {n_{F{{\rm{e}}_2}{O_3}(pu)}} = \frac{1}{2}{n_{Al(pu)}} = 0,12mol\) Hiệu suất phản ứng là: \(H = \frac{{{n_{F{{\rm{e}}_2}{O_3}(pu)}}}}{{{n_{F{{\rm{e}}_2}{O_3}(b{\rm{d}})}}}}.100\% = \frac{{0,12}}{{0,15}}.100\% {\rm{\;}} = 80\% \) Đáp án C