Phương pháp giải bài tập phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn

Phản ứng nhiệt nhôm tổng quát:

Al + oxit kim loại → oxit nhôm + kim loại 
          (hỗn hợp X)                            (hỗn hợp Y)

2yAl  +  3M_xO_y   $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ yAl₂O₃ + 3xM  (M là các kim loại trung bình như Fe, Cu, Cr,…)

Phản ứng không hoàn toàn (H < 100%)

Ví dụ: 2Al  +  Fe₂O₃ $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ Al₂O₃ + 3Fe

=> hỗn hợp Y gồm Al₂O₃, Fe, Al dư và Fe₂O₃ dư 

- Tính H phản ứng nhiệt nhôm, tính theo chất có tỉ lệ nhỏ hơn  ($\frac{{{n}_{Al\text{ }bđ}}}{2}$ so với $\frac{{{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}}{1}$)

- Bảo toàn khối lượng: m_hhX = m_hhY 
- Bảo toàn nguyên tố:  ${{n}_{Al\text{ }(X)}}~=\text{ }{{n}_{Al\text{ }(Y)}}~;\text{ }{{n}_{Fe\text{ }(X)}}~=\text{ }{{n}_{Fe\text{ }(Y)}}~;\text{ }{{n}_{O\text{ }(X)}}~=\text{ }{{n}_{O\text{ }(Y)}}$

- Bảo toàn electron:

+ Cho Al dư tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra H₂:  3.n_{Al dư} = 2.n_H2

+ Hỗn hợp sau phản ứng (Al dư, Fe, oxit ) tác dụng với H⁺ :  3.n_{Al dư} + 2.n_Fe = 2.n_H2

+ Hh sau phản ứng gồm kim loại và oxit kim loại

2H⁺  +  O^2-   $\to $   H₂O

2H⁺  +  2e   $\to $  H₂

=>  ${{n}_{{{H}^{+}}}}$ _pứ  $=\text{ }2.{{n}_{O\text{ }(trong\text{ }oxit)}}+\text{ }2.{{n}_{{{H}_{2}}}}$

+ Với oxit của kim loại hóa trị nhiều hóa trị : quá trình nhiệt nhôm xảy ra theo từng nấc