Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và 1 oxit sắt ở nhiệt độ cao một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần.
Phần 1 hoà tan trong dung dịch NaOH dư được 0,15 mol khí và còn lại 9,68 gam hỗn hợp chất rắn Z. Hoà tan hết Z trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư được 0,145 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất của H2SO4).
Phần 2 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư được 17,7 gam NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5 và dung dịch chứa 223,92 gam hỗn hợp muối.
Giả sử quá trình nhiệt nhôm chỉ xảy ra phản ứng nhôm khử oxit sắt thành sắt kim loại. Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm.
Câu trả lời tốt nhất
Phần 2 : Phần 1 = 3nNO / (2nH2 + 2nSO2) = 3
—> Phần 2 nhiều gấp 3 lần phần 1.
Phần 1: nH2 = 0,15 —> nAl dư = 0,1
Quy đổi Z thành Fe (a) và O (b)
—> 56a + 16b = 9,68 và 3a = 2b + 0,145.2
—> a = 0,15; b = 0,08
Phần 2: nFe(NO3)3 = 3a = 0,45 —> nAl(NO3)3 = 0,54
Quy đổi phần 1 thành Al (0,54/3 = 0,18), Fe (0,15) và O
nAl phản ứng nhiệt nhôm = 0,18 – 0,1 = 0,08
—> nAl2O3 = 0,04 —> nO = 0,04.3 + 0,08 = 0,2
nFe : nO = 0,15 : 0,2 = 3 : 4 —> Fe3O4
8Al + 3Fe3O4 —> 4Al2O3 + 9Fe
0,08……0,03
H = 0,03/0,05 = 60%