Phương trình phản ứng:
2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe
Tính số mol các chất:
* n(Al) = 6.48g / 27g/mol = 0.24 mol
* n(Fe₂O₃) = 17.6g / 160g/mol = 0.11 mol
Xác định chất hạn chế:
* Theo phương trình, tỉ lệ mol Al : Fe₂O₃ = 2 : 1
* Tỉ lệ mol thực tế = 0.24/0.11 ≈ 2.18 > 2
→ Fe₂O₃ hết, Al dư.
Tính số mol H₂:
* Chỉ có Al dư mới phản ứng với NaOH tạo H₂.
* 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
* n(H₂) = 1.4874L / 22.4L/mol = 0.0665 mol
Tính số mol Al dư:
* Từ phương trình: n(Al dư) = 2/3 * n(H₂) = 0.0443 mol
Tính số mol Al phản ứng:
* n(Al phản ứng) = n(Al ban đầu) - n(Al dư) = 0.24 - 0.0443 = 0.1957 mol
Tính hiệu suất phản ứng
* Theo phương trình, nếu Fe₂O₃ phản ứng hết thì số mol Al phản ứng lý thuyết = 2 * n(Fe₂O₃) = 0.22 mol
* Hiệu suất phản ứng:
H% = (n(Al phản ứng thực tế) / n(Al phản ứng lý thuyết)) * 100%
H% = (0.1957 / 0.22) * 100% ≈ 88.95%
Kết luận
Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là 88.95%.