Phản ứng nhiệt nhôm là phần kiến thức quan trọng trong chương trình Hóa học phổ thông. Vậy phản ứng nhiệt nhôm là gì, có công dụng ra sao,… Hãy cùng thosuaxe.vn tìm hiểu ngay sau đây!
Phản ứng nhiệt nhôm là gì trong hóa học?
Theo Hóa học phổ thông, phản ứng nhiệt nhôm được hiểu là loại phản ứng hóa học tỏa nhiệt, trong đó nhôm (Al) đóng vai trò chất khử ở nhiệt độ cao.
Phương trình tổng quát: Al + oxit kim loại → oxit nhôm + kim loại
Ví dụ:
- 3CuO + 2Al → Al2O3 + 3Cu
- 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
- 3Mn2O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Mn
- Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
Ban đầu, phản ứng này chỉ có thể ứng dụng để sản xuất ra số lượng nhỏ vật liệu. Tuy nhiên, sau khi được cải tiến vào năm 1893 và 1898, người ta đã sử dụng phản ứng nhiệt nhôm để hàn đường sắt ngay tại chỗ.
Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm
Để hiểu rõ cách tính hiệu suất (H) của phản ứng nhiệt nhôm, ta dựa vào 2 phản ứng sau: 2yAl + 3MxOy → yAl2O3 + 3xM và 2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe.
Khi đó, các trường hợp có thể xảy ra là:
- Hiệu suất phản ứng hoàn toàn (H = 100%): Sản phẩm sẽ có Al dư, Fe và Al2O3
- Hiệu suất phản ứng không hoàn toàn (H < 100%): Sản phẩm sẽ có Al dư, FexOy dư, Fe và Al2O3
Bài tập cơ bản về phản ứng nhiệt nhôm
Câu 1: Phản ứng nhiệt nhôm là gì?
- Phản ứng hóa học cần sử dụng đến nhiệt
- Phản ứng hóa học tự nhiên
- Phản ứng hóa học tỏa nhiệt
- Tất cả đáp án trên đều sai
Câu 2: Cho các phản ứng sau, hãy chỉ ra đâu là phản ứng nhiệt nhôm
- 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
- 4Al + 3O2 -> 2Al2O3
- Al + 4HNO3 -> Al(NO3)3 +NO + 2H2O
- 2Al + 2NaOH + 2H2O -> 4NaAlO2 + 3H2
Câu 3: Nếu cho 41.1g hỗn hợp X gồm Cr2O3, Al2O3 và Fe2O3 tác dụng với NaOH (đặc, dư). Sau phản ứng, người ta thu được chất rắn có khối lượng 16g. Để khử hoàn toàn 41.1g X bằng phản ứng nhiệt nhôm, người ta phải dùng đến 10.8g Al. Hỏi khối lượng của Cr2O3 trong hỗn hợp X là bao nhiêu? Được biết hiệu suất của các phản ứng đều là 100%, O = 16, Al = 27, Cr = 52 và Fe = 56.
- 50.67%
- 20.33%
- 66.67%
- 36.71%
Câu 4: Trộn 8.1g Al và 48g Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng tỏa nhiệt/nhiệt nhôm. Sau đó, người ta thu được mg hỗn hợp chất rắn. Hỏi m bằng bao nhiêu?
- 56.1g
- 56.2g
- 65.1g
- 69.5g
Câu 5: Sử dụng mg Al để khử hoàn toàn Fe2O3, sau phản ứng, người ta thấy khối lượng oxit đã bị giảm 0.58g. Hỏi lượng Al đã sử dụng là bao nhiêu?
- 0.27g
- 2.7g
- 0.54g
- 11.2g
Câu 6: Tiến hành phản ứng tỏa nhiệt hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al trong điều kiện không có không khí, người ta thu được hỗn hợp chất rắn Y. Được biết, nếu Y được tác dụng với NaOH dư và thu được 0.3mol H2. Nếu Y tác dụng với HCl dư sẽ thu được 0.4mol H2. Hỏi số mol Al trong hỗn hợp X ban đầu là bao nhiêu?
- 0.3 mol
- 0.6 mol
- 0.25 mol
- 0.4 mol
Câu 7: Cho 9.66g Al và Fe3O4 tiến hành nhiệt nhôm hoàn toàn rồi hòa tan hỗn hợp sau phản ứng với HCl, người ta thu được 2.688 lít H2. Hỏi khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu là bao nhiêu?
- 0.54
- 2.88
- 2.7
- 2.16
Câu 8: Có 3 lọ không nhãn đựng lần lượt các chất rắn sau: Cu, Al, Mg. Hỏi thuốc thử để nhận biết 3 chất rắn trên là gì?
- NaOH, HCl
- HCl, H2SO4 loãng
- NaOH, H2SO4 loãng
- Cả 3 đáp án trên đều đúng
Câu 9: Nếu chỉ được dùng 1 chất để phân biệt 3 kim loại sau: Ba, Mg, Al trong phản ứng tỏa nhiệt, bạn sẽ sử dụng chất gì?
- HCl
- H2O
- NaOH
- H2SO4
Câu 10: Cho các phát biểu sau, phát biểu nào là phát biểu đúng về phản ứng tỏa nhiệt/nhiệt nhôm?
- Al chỉ có thể khử oxit kim loại đứng sau H
- Al chỉ có thể khử oxit kim loại đứng sau Al
- Al có thể khử tất cả các oxit kim loại
- Al chỉ có thể khử oxit kim loại đứng trước và sau Al với điều kiện kim loại đó dễ bay hơi
Đáp án
| Câu 1 | Câu 2 | Câu 3 | Câu 4 | Câu 5 | Câu 6 | Câu 7 | Câu 8 | Câu 9 | Câu 10 |
| C | A | D | A | C | A | C | A | B | B |
Trên đây là toàn bộ thông tin về phản ứng nhiệt nhôm mà thosuaxe.vn muốn chia sẻ tới bạn. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu phản ứng nhiệt nhôm là gì và giải được một số bài tập cơ bản. Ngoài ra, nếu bạn muốn tìm hiểu rõ hơn về loại phản ứng này hoặc các kiến thức hóa học phổ thông khác, hãy tham khảo các bài viết liên quan tại thosuaxe.vn!