Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Nhôm và hợp chất của nhôm (Hóa học Lớp 12)

Gọi x, y, z (mol ) lần lượt là số mol của CO, CO₂ và O₂ trong hỗn hợp X.
Ta có:
$$\{\begin{array}{l}x+y+z=\frac{44622}{24,79}\\ 28x+44y+32z=\mathrm{16.2.}\frac{44622}{24,79}\\ \frac{x}{\frac{44622}{24,79}}=\frac{0,03}{0,1}\end{array}\to \{\begin{array}{l}x=540\\ y=180\\ z=1080\end{array}$$
Bảo toàn nguyên tố oxygen ta có: $$n_{O_2}=\frac{540+180.2+1080.2}{2}=$$ 1530 mol.
$$\to n_{Al}=n_{O_2}.\frac{4}{3}=2040mol\to m_{Al}=55080g\to m=55,1$$

Hướng dẫn giải

m = $\frac{400}{27}:2.102:52\%:85\%=1709,4$ kg

Đáp số: 1,71 tấn

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm $F{e}_2{O}_3+2Al\stackrel{t^0}{\to }2Fe+A{l}_2{O}_3$ là phản ứng oxi hóa – khử tỏa nhiệt mạnh (Al khử Fe khỏi oxit của nó). Nhờ nhiệt lượng rất lớn tỏa ra, sắt tạo thành bị nóng chảy, chảy vào khe hở giữa hai đoạn ray và đông đặc lại, nối liền các đoạn ray ngay tại hiện trường. Đây chính là lý do phản ứng được dùng để hàn đường ray. Các phương án khác sai: độ tinh khiết của sắt không phải nguyên nhân chính; $A{l}_2{O}_3$ có nhiệt độ nóng chảy rất cao (~2072°C), không thấp; khối lượng riêng của Al không liên quan đến việc hàn ray. Khớp với đáp án nguồn: B.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm $F{e}_2{O}_3+2Al\stackrel{t^0}{\to }2Fe+A{l}_2{O}_3$ là phản ứng tỏa nhiệt rất mạnh (Al khử Fe từ oxide của nó, ΔH âm lớn). Nhiệt lượng tỏa ra làm nóng chảy sắt tạo thành, sắt lỏng chảy vào khe hở giữa hai đoạn ray và đông đặc lại, nối liền đường ray ngay tại hiện trường mà không cần lò nung. Các phương án khác sai: độ tinh khiết của sắt không phải lý do chính (A); $A{l}_2{O}_3$ có nhiệt độ nóng chảy rất cao, không thấp (C); khối lượng riêng của Al không liên quan đến việc hàn ray (D).

(AI giải đề cho tôi)
Thể tích nhôm 1 cuộn (2 bề mặt): $V=2\times 25\times 500\times 10^{-4}=2,5{\text{cm}}^3$ → khối lượng Al 1 cuộn: $m=2,5\times 2,7=6,75$ g. Với 100 000 cuộn: $m_{Al}=675000$ g = 675 kg. Đổi sang Al${}_2$O${}_3$ (theo Al: $M_{A{l}_2{O}_3}/2M_{Al}=102/54$): $m_{A{l}_2{O}_3}=675\times 102/54=1275$ kg. Tính hiệu suất 80%: $1275/0,8=1593,75$ kg. Quặng bauxite 60%: $1593,75/0,6=2656,25$ kg ≈ 2,66 tấn.

Đáp án 2,66
$m_{Al}=2.25\cdot 500\cdot 10^{-4}\cdot 2,7\cdot 10^5=675000(g)$
Bảo toàn nguyên tố Al
$m_{bauxite}=\frac{675000\cdot 102}{54}\cdot \frac{100}{60}\cdot \frac{100}{80}=2656250(g)$

(AI giải đề cho tôi)
Quặng bauxite có thành phần chính là $A{l}_2{O}_3.2H_{2}O$ (nhôm oxit ngậm nước). Các phương án khác: $N{a}_{3}Al{F}_6$ là criolite (dùng làm dung môi trong điện phân nhôm), $KAl(S{O}_4{)}_2.12H_{2}O$ là phèn chua, $K_{2}O.A{l}_2{O}_3.6Si{O}_2$ là orthoclase (feldspar). Đáp án khớp với đáp án nguồn: B.

(AI giải đề cho tôi)
Quặng bauxite có thành phần chính là Al2O3.2H2O (nhôm oxit ngậm nước). Na3AlF6 là criolit, KAl(SO4)2.12H2O là phèn chua, K2O.Al2O3.6SiO2 là fenspat — không phải bauxite.

A. Sai. Nhôm sinh ra ở cathode.
B. Đúng. Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp thấp giúp tiết kiệm năng lượng.
C. Sai. Tại cathode xảy ra quá trình khử ion aluminum.
D. Sai. Nhôm lỏng có khối lượng riêng lớn hơn cryolite nên trong sơ đồ nó chìm xuống.

Đáp án: a) Đúng, b) Đúng, c) Sai, d) Sai.
a) ĐÚNG: Cryolite làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al${}_2$O${}_3$ từ 2050°C xuống khoảng 1000°C, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí sản xuất.
b) ĐÚNG: Tại cathode xảy ra quá trình khử ion Al${}^{3+}$ thành kim loại Al.
c) Sai: A = (1000*3*96485*5)/(27*3,6*10⁶) = 14,89 kWh, sửa thành A = (5*1000*96485)/(9*3,6*10⁶) = 14,9 kWh. Nhưng thực tế hiệu suất 95% nên: 14,9/0,95 = 15,7 kWh.
d) SAI: Ngoài khí O${}_2$, còn có CO${}_2$, CO do C tác dụng với O${}_2$.
a) Cryolite làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al${}_2$O${}_3$ từ 2050°C xuống khoảng 1000°C, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí sản xuất.
b) Tại cathode xảy ra quá trình khử ion Al${}^{3+}$ thành kim loại Al.
c) A = (1000*3*96485*5)/(27*3,6*10⁶) = 14,89 kWh, sửa thành A = (5*1000*96485)/(9*3,6*10⁶) = 14,9 kWh. Nhưng thực tế hiệu suất 95% nên: 14,9/0,95 = 15,7 kWh.
d) Ngoài khí O${}_2$, còn có CO${}_2$, CO do C tác dụng với O${}_2$.

Đáp án: 3,92.

$n_{NaOH}=2n_{A{l}_2{O}_3}=2.\frac{10^6}{102}=19608$ (mol).

$m_{dd}=\mathrm{40.19608.}\frac{100}{20}=3921600$ (g) $=3,92$ tấn.

Đáp án : 3

NH${}_3$ + AlCl${}_3$ + H${}_2$O → Al(OH)${}_3$↓ + NH${}_4$Cl

(NH${}_4$)${}_2$SO${}_4$ + Ba(OH)${}_2$ → BaSO${}_4$↓ + 2NH${}_3$ + 2H${}_2$O

NH${}_4$Cl + AgNO${}_3$ → AgCl↓ + NH${}_4$NO${}_3$

Đáp án : 3,92

$$n_{NaOH}=2n_{A{l}_2{O}_3}=2.\frac{10^6}{102}=19608\text{ (mol)}$$

$$\Rightarrow m_{dd}=\mathrm{40.19608.}\frac{100}{20}=3921600\text{ (g)}=3,92\text{ taˆˊn}$$

(AI giải đề cho tôi) Khối lượng quặng 100 g gồm 90 g Al${}_2$O${}_3$.3H${}_2$O (M = 156) và 10 g kaolin Al${}_2$Si${}_2$O${}_7$.2H${}_2$O (M = 258).
- Al trong Al${}_2$O${}_3$.3H${}_2$O: 90 × 54/156 = 31,1538 g Al.
- Al trong kaolin: 10 × 54/258 = 2,0930 g Al; Si trong kaolin: 10 × 56/258 = 2,1705 g Si → n(Si) = 2,1705/28 = 0,077518 mol.
- Bùn Na${}_6$Al${}_6$Si${}_5$O${}_{22}$.5H${}_2$O chứa 5 Si : 6 Al, nên Al bị mất theo Si: n(Al mất) = 0,077518 × 6/5 = 0,093022 mol → m = 2,5116 g Al.
- Tổng Al trong quặng: 31,1538 + 2,0930 = 33,2468 g.
- Tỉ lệ hao hụt = 2,5116/33,2468 × 100% ≈ 7,56 %.

Đáp án: 7,55
Theo đề ta có:
$$\{\begin{array}{l}{m}_{A{l}_2{O}_3.3H_{2}O}=100.90\%=90\text{ gam}\\ m_{kaolin}=100.10\%=10\text{ gam}\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{A{l}_2{O}_3.3H_{2}O}=\frac{90}{156}=\frac{15}{26}\text{ mol}\\ n_{kaolin}=\frac{10}{258}=\frac{5}{129}\text{ mol}\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{Al\text{ trong }A{l}_2{O}_3.3H_{2}O}=\frac{15}{26}.2=\frac{15}{13}\text{ mol}\\ n_{Al\text{ trong kaolin }(A{l}_{2}S{i}_2{O}_7.2H_{2}O)}=\frac{5}{129}.2=\frac{10}{129}\\ n_{Si\text{ trong kaolin }(A{l}_{2}S{i}_2{O}_7.2H_{2}O)}=\frac{5}{129}.2=\frac{10}{129}\end{array}$$
$$n_{\text{buˋn aluminosilicate }(N{a}_{6}A{l}_{6}S{i}_5{O}_{22}.5H_{2}O)}=\frac{n_{Si\text{ trong kaolin }(A{l}_{2}S{i}_2{O}_7.2H_{2}O)}}{5}=\frac{\frac{10}{129}}{5}=\frac{2}{129}\text{ mol}$$
Từ dữ kiện đề:
Số mol Al bị loại bỏ chính là Al trong bùn aluminsilicate:
$$n_{Al\text{ trong buˋn aluminosilicate }(N{a}_{6}A{l}_{6}S{i}_5{O}_{22}.5H_{2}O)}=6.\frac{2}{129}=\frac{12}{129}\text{ mol}$$
Tỷ lệ hao hụt Al là:
$$\%Al\text{ hao}=\frac{n_{Al\text{ trong buˋn aluminosilicate}}}{\sum n_{Al}}.100=\frac{\frac{12}{129}}{\frac{15}{13}+\frac{10}{129}}.100=7,55\%$$

(AI giải đề cho tôi)
Giai đoạn 0 → 0,8 mol NaOH: trung hòa HCl, nên a = 0,8. Giai đoạn tạo kết tủa: AlCl${}_3$ + 3NaOH → Al(OH)${}_3$ + 3NaCl, độ dốc đường lên là b/3b = 1/3. Tại N = 2,0: n(Al(OH)${}_3$) = (2,0 − 0,8)/3 = 0,4 mol (khớp đường đứt nét). Giai đoạn hòa tan: Al(OH)${}_3$ + NaOH → NaAlO${}_2$ + 2H${}_2$O, độ dốc đường xuống là 1/b. Gọi đỉnh tại N = x: 3b = x − 0,8 và trên đường xuống tại N = 2,8 còn 0,4 mol: b − (2,8 − x) = 0,4. Cộng hai phương trình: 4b = 2,4 → b = 0,6 (x = 2,6, khớp đồ thị với đỉnh giữa 2,0 và 2,8). Vậy a : b = 0,8 : 0,6 = 4 : 3.