Bạn xem hình

Đáp án:

 Hiệu suất 81,9%

Giải thích các bước giải:

Phản ứng xảy ra:

\(2Al + F{e_2}{O_3}\xrightarrow{{{t^o}}}A{l_2}{O_3} + 2Fe\)

Chia hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau, mỗi phần chứa 14,7 gam.

 Vì cho phần 2 vào NaOH đặc nóng thu được khí nên Al dư.

\(NaOH + Al + {H_2}O\xrightarrow{{}}NaAl{O_2} + \frac{3}{2}{H_2}\)

Ta có: 

\({n_{{H_2}}} = \frac{{0,84}}{{22,4}} = 0,0375{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{Al{\text{ dư}}}} = \frac{2}{3}{n_{{H_2}}} = 0,025{\text{ mol}}\)

Cho phần 1 vào HCl loãng dư

\(2Al + 6HCl\xrightarrow{{}}2AlC{l_3} + 3{H_2}\)

\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)

Ta có: 

\({n_{{H_2}}} = \frac{3}{2}{n_{Al{\text{dư}}}} + {n_{Fe}} = \frac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{Fe}} = 0,1125{\text{mol}}\)

\( \to {n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,05625{\text{ mol}} \to {{\text{m}}_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{14,7 - 0,025.27 - 0,1125.56 - 0,05625.102}}{{160}} = 1,9875{\text{gam}} \to {{\text{n}}_{F{e_2}{O_3}}} = 0,01242{\text{ mol}}\)

Ta có: 

\({n_{Al{\text{ tham gia}}}} = {n_{Al{\text{ dư}}}} + 2{n_{A{l_2}{O_3}}} = 0,025 + 0,05625.2 = 0,1375{\text{ mol}}\)

\({n_{F{e_2}{O_3}{\text{ tham gia}}}} = {n_{F{e_2}{O_3}{\text{ dư}}}} + \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,01242 + \frac{{0,1125}}{2} = 0,06867{\text{ mol}}\)

Vì \({n_{Al}} > 2{n_{F{e_2}{O_3}}}\) nên Al dư

Vậy hiệu suất tính theo oxit sắt

H=\(\frac{{\frac{{0,1125}}{2}}}{{0,06867}} = 81,9\% \)