Trộn 16,2 gam bột Al với 69,6 gam bột Fe3O4 thu được hỗn hợp X. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 17,64 lít H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:
20%.
30%.
40%.
50%.
50%.
nAl = = 0,6 (mol); = = 0,3 (mol).
8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe (1)
ban đầu: 0,6 0,3 0 0
phản ứng: 0,6h 0,6h 0,3h 0,675h
dư: 0,6(1-h) 0,3-0,6h
Hỗn hợp Y tối đa gồm: Al, Fe3O4, Al2O3, Fe + dd HCl dư.
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (2)
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (3)
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2↑ (4)
0,6(1-h) 1,5(1-h)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑ (5)
0,675h 0,675h
Từ (4) và (5) = 1,5(1 − h) + 0,675h = = 0,7875 h = 0,5 (= 50%).