Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr 2 O 3; 0,04 mol FeO và a mol Al. Sau một thời gian phản ứng, trộn đều, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau. Phần 1 phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M (loãng). Phần 2 phản ứng với dung dịch HCl loãng, nóng, dư thu được 1,12 lít khí H2 (đktc). Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, Cr 2 O 3 chỉ bị khử thành Cr. Phần trăm khối lượng Cr 2 O 3 đã phản ứng là:

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

– Sau phản ứng chia làm hai phần bằng nhau, vậy mỗi phần tương đương với lượng phản ứng ban đầu là 0,015 mol Cr 2 O 3, 0,02 mol FeO và a/2 = b mol Al. Số mol các chất trong mỗi phần của hỗn hợp Y là như nhau. (Al, Al2O3, Cr, Cr 2 O 3, Fe, FeO).− Các chất phản ứng với dd NaOH loãng là Al, Al2O3. Riêng Cr 2 O 3 chỉ phản ứng với dd NaOH đặc− Các chất phản ứng với dd HCl loãng nóng, tạo H2 là Al, Cr, Fe.−

Vậy xét P1: Al+ NaOH và Al2O3+ 2NaOH x x y 2y ⇒ Số mol Al ban đầu = x+ 2y = n NaOH = 0,04 mol− Xét các phản ứng nhiệt nhôm 2Al+ Cr 2 O 3 → Al2O3+ 2Cr 2Al+ 3FeO → Al2O3+ 3Fe− Xét phản ứng với dd HCl, ta có tỉ lệ Al → 1,5H2; Cr→ H2; Fe → H2 Tính toán theo các phương trình hóa học trên để tính hiệu suất phản ứng.− Sau phản ứng chia làm hai phần bằng nhau, vậy mỗi phần tương đương với lượng phản ứng ban đầu là 0,015 mol Cr 2 O 3, 0,02 mol FeO và b mol Al (với b = a/2). Số mol các chất trong mỗi phần của hỗn hợp Y là như nhau. (Al, Al2O3, Cr, Cr 2 O 3, Fe, FeO). Chú ý: Nhiều HS giải cho rằng FeO phản ứng hết. Điều này có thể không chính xác và không khẳng định được.− Các chất phản ứng với dd NaOH loãng là Al, Al2O3. Riêng Cr 2 O 3 chỉ phản ứng với dd NaOH đặc− Các chất phản ứng với dd HCl loãng nóng, tạo H2 là Al, Cr, Fe.−

Vậy xét P1: Al+ NaOH và Al2O3+ 2NaOH x x y 2y ⇒ Số mol Al ban đầu = x+ 2y = n NaOH = 0,04 mol− Xét các phản ứng nhiệt nhôm 2Al+ Cr 2 O 3 → Al2O3+ 2Cr m m/2 m 2Al+ 3FeO → Al2O3+ 3Fe n 1,5n− Xét phản ứng với dd HCl, ta có tỉ lệ Al → 1,5H2; Cr → H2; Fe → H2 ⇒ n H2 = 1,5x+ m+ 1,5n và x = 0,04 – m – n ⇒ 1,5 (0,04 – m – n)+ m+ 1,5n = 0,05 ⇒ 0,06− 1,5m− 1,5n+ m+ 1,5n = 0,05 ⇒ 0,06 – 0,5m = 0,05 ⇒ m = 0,02 ⇒ Số mol Cr 2 O 3 phản ứng = m/2 = 0,01 mol ⇒ h = 0,01/0,015*100% = 66,67%.− Đến đây ta thấy rằng lượng FeO phản ứng không ảnh hưởng tới kết quả phản ứng của Cr 2 O 3. Gọi x là % Cr 2 O 3 đã phản ứng 0,5a = 0,04 0,5a*3− 0,015x*2 = 0,05*2 ⇒ a = 0,08 và x = 0,6667 Hoặc: (0,04*3-0,05*2):2*100:0,015 = 66,667%

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 66,67%.