Bài 4.11 trang 49, 50, 51 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: Hỗn hợp ammonium perchlorate (NH4ClO4) và bột nhôm là nhiên liệu rắn của tàu vũ trụ con thoi theo phản ứng sau...

Hỗn hợp ammonium perchlorate (NH₄ClO₄) và bột nhôm là nhiên liệu rắn của tàu vũ trụ con thoi theo phản ứng sau:

NH₄ClO₄ -> N₂ + Cl₂ + O₂ + H₂O

Mỗi một lần phóng tàu con thoi tiêu tốn 750 tấn ammonium perchlorate. Giả sử tất cả oxygen sinh ra tác dụng với bột nhôm, hãy tính khối lượng nhôm phản ứng với oxygen và khối lượng aluminium oxide sinh ra.

Phương pháp giải :

- Viết và cân bằng phương trình oxi hóa - khử

- Tính \({n_{N{H_4}Cl{O_4}}}\) -> \({n_{{O_2}}}\) -> \({n_{Al}}\)và \({n_{A{l_2}{O_3}}}\)-> \({m_{Al}}\)và \({m_{A{l_2}{O_3}}}\)

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: \(\mathop N\limits^{ - 3} {H_4}\mathop {Cl}\limits^{ + 7} \mathop {{O_4}}\limits^{ - 2} \to \mathop {{N_2}}\limits^0 + {\rm{ }}\mathop {C{l_2}}\limits^0 + {\rm{ }}\mathop {{O_2}}\limits^0 + {\rm{ }}{H_2}O\)

=> NH₄ClO₄ vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử

- Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: \(\mathop {2N}\limits^{ - 3} \to \mathop {{N_2}}\limits^0 + 2.3e\)và \(\mathop {4O}\limits^{ - 2} \to 2\mathop {{O_2}}\limits^0 + 4.2e\)

+ Quá trình khử: \(2\mathop {Cl}\limits^{ + 7} + 2.7e \to \mathop {C{l_2}}\limits^0 \)

- Bước 3:

- Bước 4: 2NH₄ClO₄ -> N₂ + Cl₂ + 2O₂ + 4H₂O

\(\frac{{750}}{{117,5}}\) -> \(\frac{{300}}{{47}}\) (tấn mol)

- Sau đó nhôm phản ứng với oxygen: 4Al + 3O₂ 2Al₂O₃

\(\frac{{400}}{{47}}\)!\(\frac{{300}}{{47}}\) -> \(\frac{{200}}{{47}}\) (tấn mol)

=> \({m_{Al}}\)= \(\frac{{400}}{{47}}.27\) = 229,79 tấn và \({m_{A{l_2}{O_3}}}\) = \(\frac{{200}}{{47}}.102\) = 434,04 tấn