Chuyên Đề Hoá Học: Bài Tập Phản Ứng Nhiệt Nhôm

n (Al2O3, Fe vµ Al) nªn: 
m1:m2 = n1:n2 
=> m2 = m1.(n1:n2) = 14,49. (0,055:0,165) = 4,83 gam. 
Do ®ã: mAl2O3 (p2) = 4,83 – (0,01.27 + 0,045.56) = 2,04 gam. 
 => nAl2O3 = 2,04 : 102 = 0,02 mol 
Theo (1): n Fe: n Al2O3 = 3x : y = 0,045 : 0,02 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 5 - 
 => x : y = 3 : 4 
=> Fe3O4 
khèi l−îng hh A lµ m = m1 + m2 = 19,32 gam. 
VD 9: 
TiÕn hanh fph¶n øng nhiÖt nh«m hh Al vµ Fe2O3 trong ®k kh«ng cã kh«ng 
khÝ. Chia hh lµm 2 phÇn kh«ng b¨ng nhau. PhÇn 2 cã khèi l−îng nhiÒu h¬n 
phÇn 1 lµ 134g. 
Cho P1 t¸c dông víi l−îng d− NaOH they cso 16,8 lÝt H2 tho¸t ra ë ®ktc. 
Hoµ tan P2 b»ng l−îng d− dd HCl thÊy cã 84 lÝt H2 thÊot ra ë ®ktc. 
Cho c¸c ph¶n øng xöy ra hoµn toµn. Khèi l−îng Fe t¹o thµnh lín nhÊt trong 
ph¶n øng nhiÖt nh«m lµ bao nhiªu? 
BG: 
Do H= 100%, s¶n phÈm sinnhh ra t¸c dông víi NaOH ggi¶i phãng H2 =>Al 
d−. 
2Al + Fe2O3 –
to-> Al2O3 + 2Fe (1) 
Gäi P1: nAl2O3 = a mol; nFe = 2a mol; nAl = b mol; 
 P2: nAl2O3 = na mol; nFe = 2na mol; nAl = nb mol 
Theo ph¶n øng : 
Al + NaOH + H2O  NaAlO2 + 3/2H2 
=> n Al= b = 0,5mol. 
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 
2na 2na mol 
Al + 3HCl  AlCl3 + 3/2H2 
 nb 3/2nb mol 
=> 2na + 3/2nb = 3,75 
=> 2na + 0,75n = 3,75 
=> n = 3,75 : (2a + 0,75) 
mµ m2 – m1 = 134 
=> 102na + 56.2na + 27nb – (102a + 56.2a + 27b) = 134 
=> (102na + 112a + 27b)(n-1) = 134 
=> (214a + 27/2)(3- 2a) – 134(2a + 0,75) = 0 
=> -214.2a2 + 3. 2,14a – 27a – 134. 2a + 27.3/2 – 134. 0,75 = 0 
=> a= 0,25 => n=3 => mFe = (2a+2na)56 = 112g 
 a= 0,56074=> n=2=>mFe = 188,6g 

 khèi l−îng Fe lín nhÊt lµ 188,6g 
VD 10: Cho hỗn hợp A gồm Al và sắt từ nung A ở nhiệt ñộ cao ñể phản ứng 
xảy ra hoàn toàn thu ñược hỗn hợp B.Nghiền nhỏ bột B trộn ñều.Chia hỗn 
hợp làm hai phần không bằng nhau: 
P1:(ít hơn) cho tác dụng với NaOH dư thu ñược 1,176 lít khí (ñktc).Tách 
riêng chất không tan ñem hoà tan trong dung dịch HCl dư thu ñược 1,008 lít 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 6 - 
(ñktc). 
P2: (nhiều hơn) cho tác dụng với HCl dư thu ñược 6,552 lít khí (ñktc) 
a.Viết phương trình phản ứng hoá học. 
b.Tính khối lượng hỗn hợp A và thành phần phần trăm của các chất có trong 
hỗn hợp A. 
BG: 
Ta ñể ý thấy sau phản ứng nhiệt nhôm sản phẩm cho qua NaOH(P1) thấy có 
khí bay lên 

 dư Al 
Vậy hh B gồm : Al2O3, Fe, Al(dư) 
Tóm tắt : 
Phần 1: 
Al2O3:x mol 
Fe : y mol +NaOH → 1,176l H2 +c/rắn + HCl → 1,008l H2 
Al :z mol 
ta dễ dàng thấy chỉ có Al tác dụng với NaOH 

 nAl=2/3nH2=2/3*0,0525=0,035mol 

 z=0,035 mol(1) 
chất rắn là Fe 
 nFe = nH2 = 0,045 mol 
 y = 0.045mol(2) 
Phần 2: 
Al2O3: kx mol 
Fe : ky mol +HCl → 6,552l H2 
Al : kz mol 
dễ dàng ta có ky + 3/2kz = 0,2925(3) 
Từ (1,2,3) 
 k=3 
 nFe = y + ky = 4y = 0,18 mol 
nAl (dư) = z + kz = 0,14mol 
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe 
theo phương trình dễ dàng tìm ñược: 
mAl=(0,16+0,14)*27=8,1g chiếm 36.78% 
mFe3O4=0,06*232=13.92g chiếm 63,21% 
VD 11: Tiến hành pứ nhiệt nhôm hh gồm Al & oxit Fe thu ñược hh chất rắn 
X. Cho X tác dụng với dd NaOH dư thu ñược dd Y, phần không tan Z & 
0.672 l khí (ñktc). Cho dd HCl vào dd Y ñến khi thu ñược lượng kết tủa lớn 
nhất, lọc lấy kết tủa, nung ñến khối lượng không ñổi thu ñược 5.1g chất rắn. 
Cho Z tác dụng với dd H2SO4 ñặc nóng, sau pứ thu ñược dd E chỉ chứa 1 
loại muối sắt sulfat & 2.688 l SO2(ñktc). Các pứ xảy ra hoàn toàn. Công thức 
ptử của oxit Fe là: 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 7 - 
a. FeO hayFe2O3 
b. hay Fe3O4 
c.Fe2O3 hay Fe3O4 
d.Fe2O3 
 G: 1/ 
0,045............................................. .......0,045 
0,01.............................................. .........0,01 
0 
0,01.............................................. ...............0,015 
phần 2 tác dụng với NaOH có khí thoát ra → còn dư Al 
n = 0,055 
= 0,015 => n = 0,01 
=> = 0,01 => = 0,045 
=> = 0,045 
=> = 9,66 : 2 - 0,045*56 - 0,01*27 = 2,04 
=> = 0,02 
=> 3x : y = 0,045 : 0,02 => 3 : 4 
=> 
2/ 
0,25.............................................. ...............0,375 
0,8.......... 2,4 
= 2,4 => nFe = 0,8 
chất rắn tác dụng với NaOH → khí 
 Al dư 
= 0,375 => = 0,25 
= 92,35 - 0,25*27 - 0,8*56 = 40,8 
-> = 0,4 
=> 3x : y = 0,8 : 0,4 
=> 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 8 - 
3/ 
0,02...........................................0,0 2..............0,03 
0,04..................................0,08 
0,1............................................... .............0,1 
0,1....................0,05 
0,08.............................................. .............0,12 
= 0,12 => = 0,08 
chất rắn td với có khí thoát ra => Al dư 
= 0,03 => = 0,02 
= 0,05(sau khi nung) 
=> = 0,02 
=> 3x : y = 0,04 : 0,02 
=> 
VD 12: Cho 0,2 mol Al phản ứng với 0,075 mol Fe3O4 (không có O2). Cho 
sản phẩm vào dung dịch H2SO4 loãng thu ñược 0,24 mol H2 ở ñktc . Hiệu 
suất phản ứng nhiệt nhôm là? 
2. Các phản ứng có thể có: 
 2Al + 3FeO ot→ 3Fe + Al2O3 (7) 
 2Al + Fe2O3 
ot
→ 2Fe + Al2O3 (8) 
 8Al + 3Fe3O4 
ot
→ 9Fe + 4Al2O3 (9) 
 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (10) 
 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ (11) 
Xét các phản ứng (1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11) ta thấy Fe0 cuối cùng thành Fe+2, 
Al0 thành Al+3, O20 thành 2O−2 và 2H+ thành H2 nên ta có phương trình bảo 
toàn electron như sau: 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 9 - 
5,4 30,013 2 0,009 4 n 2
27
×
× + = × + × 
 Fe0 → Fe+2 Al0 → Al+3 O20 → 2O−2 2H+ → H2 
⇒ n = 0,295 mol 
⇒ 
2H
V 0,295 22,4 6,608= × = lít. (Đáp án A) 
Nhận xét: Trong bài toán trên các bạn không cần phải băn khoăn là tạo 
thành hai oxit sắt (hỗn hợp A) gồm những oxit nào và cũng không cần phải 
cân bằng 11 phương trình như trên mà chỉ cần quan tâm tới trạng thái ñầu và 
trạng thái cuối của các chất oxi hóa và chất khử rồi áp dụng luật bảo toàn 
electron ñể tính lược bớt ñược các giai ñoạn trung gian ta sẽ tính nhẩm 
nhanh ñược bài toán. 
VD 13: Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi ñốt nóng ñể tiến 
hành phản ứng nhiệt nhôm thu ñược hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn A trong 
dung dịch HNO3 ñun nóng thu ñược V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) 
ở ñktc. Giá trị của V là 
 A. 0,224 lít. 
B. 0,672 lít. C. 2,24 lít. D. 6,72 lít. 
Hướng dẫn giải 
Tóm tắt theo sơ ñồ: 
o2 3 t
NO
Fe O
0,81 gam Al V ?
CuO 3
hßa tan hoµn toµn
dung dÞch HNO
hçn hîp A

+ → → =

Thực chất trong bài toán này chỉ có quá trình cho và nhận electron của 
nguyên tử Al và N. 
 Al → Al+3 + 3e 
0,81
27
 → 0,09 mol 
và N+5 + 3e → N+2 
 0,09 mol → 0,03 mol 
⇒ VNO = 0,03×22,4 = 0,672 lít. (Đáp án D) 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 10 - 
Nhận xét: Phản ứng nhiệt nhôm chưa biết là hoàn toàn hay không hoàn toàn 
do ñó hỗn hợp A không xác ñịnh ñược chính xác gồm những chất nào nên 
việc viết phương trình hóa học và cân bằng phương trình phức tạp. Khi hòa 
tan hoàn toàn hỗn hợp A trong axit HNO3 thì Al0 tạo thành Al+3, nguyên tử 
Fe và Cu ñược bảo toàn hóa trị. 
VD 14: 
Nung 10,8 g bột Al với 16 g Fe2O3 (trong ñiều kiện không có không khí ) , 
nếu thì khối lượng Al2O3 là bao nhiêu ? 
BG: 
 Ta có : 
Khi cho Al tác dụng với Fe2O3 có thể xảy ra 3 phản ứng sau : 
Về mặt thực tế cả 3 phản ứng trên xảy ra ñồng thời nhưng ñể thuận lợi cho 
tính toán , 1 cách gần ñúng ta coi tốc ñộ phản ứng (1) và (2) rất nhỏ so với 
(3) nghĩa là 1 cách gần ñúng ta coi chỉ có phản ứng 
Theo bài cho thì phản ứng chỉ có 80% nghĩa là cả 2 chất ban ñầu không phản 
ứng hết 
Do ñó : ñể tính Al2O3 theo chất nào (Al hay Fe2O3 ) ta phải tìm chất hết bằng 
cách : 
Giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 11 - 
Theo số mol bài cho dễ thấy Fe2O3 hết, nên sản phẩm tính theo Fe2O3 
Khối lượng của Al2O3thu ñc : 
Mà H=80% , nên khối lượng Al2O3 thực tế thu ñc là : 
VD 15: Dùng m (g) Al ñể khử hết 1.6 g Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm). Sản 
phẩm sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo ra 0.672 lít 
khí (ñktc). Tính m? 
A: 0.54 g 
B: 0.81 g 
C: 1.08 g 
D 1.755 g 
BG: 
Vì sản phẩm tác dụng với NaOH 
 giải phóng khí nên Fe2O3 hết, Al dư. 
nAl dư = molnH 02,04.22
672.0
*
3
22
3
2
== 
nAl tham gia phản ứng = 2nFe2O3 = mol02.0160
6.1
*2 = 
Tổng số mol Al ban ñầu là: 0.02 + 0.02 = 0.04 mol 

m= 0.04*27 = 1.08 g 
Đáp án C 
VD 16: 
Trộn 0,54g bột nh«m vội bột Fe2O3 và CuO rội tiộn hành phộn ộng nhiột 
nh«m thu ộộộc hộn hộp X. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dộch HNO3 
ộộộc hộn hộp khÝ gộm NO và NO2 cã tØ lÖ sè mol t−¬ng øng lµ 1:3. ThÓ 
tÝch(®ktc) khÝ NO vµ NO2 lÇn l−ît lµ? 
BG: 
¸p dông ph−¬ng ph¸p b¶o toµn electron ta cã: 
Qu¸ tr×nh oxi hãa: Qu¸ tr×nh khö: 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 12 - 
Al →Al3+ + 3e N5+ +3e →N2+ 
27
54,0
 →= 0,06 mol 3x →x 
 N5+ +1e → N4+ 
 3x →x 
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã: 6x = 0,06→x = 0,01 mol 
VËy: VNO= 0,01 x 22,4 = 0,224 lÝt vµ VNO2 =0,03 x 22,4 = 0,672 lÝt 
 VD 17: 
Mét hçn hîp Al vµ Fe2O3 cã khèi l−îng lµ 26,8 gam.TiÕn hµnh ph¶n øng 
nhiÖt nh«m(ph¶n øng hoµn toµn) thu ®−îc chÊt r¾n A.Chia A lµm 2 phÇn 
b»ng nhau: 
-1/2 t¸c dông víi NaOH cho ra khÝ H2 
-1/2 A cßn l¹i cho t¸c dông víi dung dÞch HCl d− cho ra 5,6l khÝ 
H2(®ktc) 
Khèi l−îng cña Al vµ Fe trong hçn hîp ban ®Çu lµ? 
BG: 
Gäi x=nAl; y=nFe2O3 
mAl + mFe2O3 = 27x +160y =26,8 (1) 
Sau ph¶n øng nhiÖt nh«m 1/2 hçn hîp A t¸c dông víi dung dÞch NaOH 
cho ra khÝ H2 vËy cßn d− Al. Do ph¶n øng nµy hoµn toµn nªn d− Al th× hÕt 
Fe2O3. 
2Al + Fe2O3 →2Fe + Al2O3 
 y 
2
y
 y 
2
y
1/2 hçn hîp A ngoµi Al2O3 cßn chøa y mol Fe vµ ( 2
x
-y) mol Al d− 
Víi dung dÞch HCl 
 Al2O3 +6HCl → AlCl3 + 3 H2O 
 Al + 3H2O → AlCl3 + 2
3
 H2 ↑ 
(
2
x
- y) 
2
3
(
2
x
- y) 
 Fe +2HCl→FeCl2 +H2 ↑ 
 y y 
 Chuyên ñề hoá học: bài tập phản ứng nhiệt nhôm 
- 13 - 
⇒nH2= 2
3
(
2
x
- y) +y