20 bài tập về nhôm và hợp chất của nhôm tác dụng với axit có tính OXH có đáp án và lời giải chi tiết

Phương pháp giải:

Bảo toàn electron

Lời giải chi tiết:

Bảo toàn e : 3n_Al = 3n_NO

=> n_Al = n_NO = 0,15 mol

=> m_Al = 4,05g

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

n_Al = 0,175mol

m_Al(NO3)3 = 37,275g => không chứa muối amoni

n_NO = n_Al = 0,175mol

=> V = 3,92 lít

Đáp án A

Phương pháp giải:

Phương pháp : Bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Bảo toàn e : 3n_Al = 3n_NO

=> n_Al = n_NO = 0,15 mol => m = 4,05g

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

n_Al = 0,54

Gọi  → V = 1,12 lít

Đáp án A

Phương pháp giải:

- Bảo toàn electron.

- Bảo toàn nguyên tố.

Lời giải chi tiết:

Do phản ứng không có khí thoát ra nên sản phẩm khử duy nhất là NH₄NO₃.

\(\begin{gathered}
{n_{Al}} = \frac{{10,8}}{{27}} = 0,4(mol) \hfill \\
\mathop {Al}\limits^0 \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3e \hfill \\
0,4\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1,2(mol) \hfill \\
\mathop N\limits^{ + 5} + 8e \to \mathop N\limits^{ - 3} (N{H_4}N{O_3}) \hfill \\
\,\,\,\,\,\,\,\,8x \leftarrow x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Theo ĐLBT electron ta có: 1,2 = 8x →   x = 0,15 (mol).

Bảo toàn nguyên tố N ta có:

\({n_{N{\text{[}}HN{O_3}{\text{]}}}} = {n_{N{\text{[}}Al{{(N{O_3})}_3}{\text{]}}}} + {n_{N{\text{[}}N{H_4}N{O_3}{\text{]}}}} \to {n_{HN{O_3}}} = 3{n_{Al{{(N{O_3})}_3}}} + 2{n_{N{H_4}N{O_3}}} = 3.0,4 + 2.0,15 = 1,5(mol).\)

Phương pháp giải:

+ n_Al=n_H2/1,5

+ BT e: 3n_Al+3n_Fe=3n_NO

Lời giải chi tiết:

Do Y tác dụng với NaOH sinh ra H₂ => Al dư, FeO hết => sau phản ứng còn (Al dư: x mol; Fe: y mol; Al₂O₃).

n_{Al dư} = x = n_H2/1,5 = 0,15/1,5 = 0,1 mol

BT e: 3n_Al+3n_Fe=3n_NO => n_Fe = (0,4.3 – 3.0,1)/3 = 0,3 mol

2Al + 3FeO → Al₂O₃ + 3Fe

0,2      0,3                         0,3

=> n_{Al ban đầu} = 0,1+0,2=0,3 mol

m = m_Al+m_FeO=0,3.27+0,3.72=29,7 gam

Đáp án A

Phương pháp giải:

Viết PTHH, tính toán theo PTHH

11Al  +42 HNO₃ → 11Al(NO₃)₃  + 3NO  + 3N₂O  + 21H₂O

=> m _muối

Lời giải chi tiết:

11Al  +42 HNO₃ → 11Al(NO₃)₃  + 3NO  + 3N₂O  + 21H₂O

1/6                             1/6

=> m_muối = 213.1/6=35,5 gam

Đáp án C

Phương pháp giải:

\(\begin{gathered}
Al - 3{\text{e}} \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3N{O_3}^ - \hfill \\
x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,3{\text{x}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\text{ }}\,{\text{ 3x}} \hfill \\
Ag - 1{\text{e}} \to \mathop {Ag}\limits^ + + N{O_3}^ - \hfill \\
y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y \hfill \\
\mathop N\limits^{ + 5} + 3{\text{e}} \to \mathop N\limits^{ + 2} O \hfill \\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,6\,\,\,\,\,\,\,\,0,2 \hfill \\
\end{gathered} \)

m_Kl = 27x+108y =35,1 (1)

ĐLBT số mol e  => 3x+y=0,6(2)

=> x,y

=> m_muối = m_Kl + m_NO3(muối)

Lời giải chi tiết:

\(\begin{gathered}
Al - 3{\text{e}} \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} + 3N{O_3}^ - \hfill \\
x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,3{\text{x}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\text{ }}\,{\text{ 3x}} \hfill \\
Ag - 1{\text{e}} \to \mathop {Ag}\limits^ + + N{O_3}^ - \hfill \\
y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y \hfill \\
\mathop N\limits^{ + 5} + 3{\text{e}} \to \mathop N\limits^{ + 2} O \hfill \\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,6\,\,\,\,\,\,\,\,0,2 \hfill \\ 
\end{gathered} \)

m_Kl = 27x+108y =35,1 (1)

ĐLBT số mol e  => 3x+y=0,6(2)

=> x= 0,1, y=0,3

=> m_muối = m_Kl + m_NO3(muối)  = 35,1+  62.(3.0,1+0,3)=72,3 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Gọi số mol của Al là x (mol)

Bảo toàn electron: n_{e(Al nhường)} = n_{e (N+5 nhận)}

=> 3x = 3n_NO + 8n_N2O

=> x = ? (mol)

=> m_Al = 27x = ?

Lời giải chi tiết:

Gọi số mol Al pư là x (mol)

Quá trình oxi hóa Al

Al → Al³⁺ +3e

x             → 3x   (mol)

Quá trình khử N⁺⁵

2N⁺⁵ +8e → N₂O

          0,12 ←0,015 (mol)

N⁺⁵+ 3e → NO

        0,03 ← 0,01 (mol)

Bảo toàn electron ta có:

n_{e(Al nhường)} = n_{e (N+5 nhận)}

=> 3x = 0,12 + 0,03

=> x = 0,05 (mol)

=> m_Al = 0,05.27 = 1,35 (g)

Đáp án A

Phương pháp giải:

Ta cân bằng 2 phương trình nhỏ:

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O (1)

Al + 4HNO₃ →Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O (2)

Do tỉ lệ thể tích N₂O : NO = 1:3. Mà hệ số của N₂O ở (1) là 3 do đó ta nhân cả 2 vế của (2) với 9 rồi cộng với (1) ta được phương trình cần tìm.

Lời giải chi tiết:

Ta cân bằng 2 phương trình nhỏ:

8Al + 30HNO₃ →8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O (1)

Al +4 HNO₃ →Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O (2)

Do tỉ lệ thể tích N₂O : NO = 1:3. Mà hệ số của N₂O ở (1) là 3 do đó ta nhân cả 2 vế của (2) với 9 rồi cộng với (1)

8Al + 30HNO₃ →8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O (1)

9x    (Al + 4 HNO₃ →Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O) (2)

Cộng lại được:

17Al + 66HNO₃ →17Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 9NO + 33H₂O

Vậy tổng hệ số tối giản của các chất trong phương trình là: 17 + 66 + 17 + 3 + 9 + 33 = 145

Đáp án A

Phương pháp giải:

BT e: 3n_Al = 3n_NO => n_Al = n_NO => m_Al = ?

Lời giải chi tiết:

BT e: 3n_Al = 3n_NO => n_Al = n_NO = 0,2 mol => m_Al = 0,2.27 = 5,4 gam

Đáp án A

Phương pháp giải:

Bài toán kim loại tan hết trong HNO₃

=> Công thức giải nhanh:

            - n_e = n_{e KL} = n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4NO3

            - n_HNO3 = 2n_NO2 + 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4NO3

Lời giải chi tiết:

n_e = 3n_Al = 3n_NO + 8n_N2O = 3.0,1 + 8.0,15 = 1,5 mol => n_Al = 0,5 mol

=> m = m_Al = 27.0,5 = 13,5g

Đáp án D

Phương pháp giải:

BT electron: n_NO = n_Al = ?

Lời giải chi tiết:

n_Al = 10,8 : 27 = 0,4 (mol)

Al → Al³⁺ + 3e

0,4 →          1,2 (mol)

n_e nhường = n_e nhận = 1,2 (mol)

N⁺⁵ + 3e → NO

         1,2  →  0,4  (mol)

=> V_NO = 0,4.22,4 = 8,96 (l)

Đáp án B

Phương pháp giải:

Khi n_OH- = 0,1 mol thì kết tủa mới xuất hiện nên n_{H+ dư} = 0,1 mol → n_{H+ pứ} = 0,4 mol → n_NO

Khi n_OH- = 0,45 mol thì 4,08 gam kết tủa thu được gồm Mg(OH)₂ và  Al(OH)₃

Lập hệ phương trình theo định luật bảo toàn electron và khối lượng kết tủa để tìm số mol Mg và Al. Từ đó tính được m.

Lời giải chi tiết:

Khi n_OH- = 0,1 mol thì kết tủa mới xuất hiện nên n_{H+ dư} = 0,1 mol → n_{H+ pứ} = 0,4 mol

→ n_NO = 0,1 mol

Đặt a, b là số mol Al và Mg

Áp dụng bảo toàn electron ta có : 3.n_Al + 2.n_Mg = 3.n_NO suy ra 3a + 2b = 3.0,1 (1)

Khi n_OH- = 0,45 mol thì kết tủa thu được gồm Mg(OH)₂ b mol; Al(OH)₃ (4,08-58b)/78 mol

Suy ra 0,45 = 0,1 + 2b + 4a - (4,08-58b)/78 (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có a  = 0,08 và b  = 0,03

Suy ra m = 2,88 gam

Đáp án C

Phương pháp giải:

Xét cả quá trình thì xem như Fe không trao đổi electron, bởi vì chất ban đầu là Fe₂O₃, chất cuối cùng là Fe(NO₃)₃ (Fe đều có số oxi hoá +3)

Áp dụng định luật bảo toàn electron: trong đó Al cho e còn N⁺⁵ nhận e ta tìm được số mol của Al.

Từ đó tính được m_Fe2O3 và %m_Fe2O3.

Lời giải chi tiết:

Xét cả quá trình thì xem như Fe không trao đổi electron, bởi vì chất ban đầu là Fe₂O₃, chất cuối cùng là Fe(NO₃)₃ (Fe đều có số oxi hoá +3)

Quá trình nhường và nhận electron:

Al → Al³⁺+ 3e

N⁺⁵ + 3e →N⁺²

Áp dụng định luật bảo toàn electron: 3n_Al  = 3n_NO  => n_Al  = n_NO  = 2,24/22,4 = 0,1 (mol)

m_Fe2O3 = 10 - 27.0,1 = 7,3 (g)

=> %m_Fe2O3 = (7,3/10).100% = 73% 

Đáp án A

Phương pháp giải:

Bảo toàn e

M_{hỗn hợp khí} = \(\frac{{\sum {m_ \uparrow }}}{{\sum {n_ \uparrow }}}\)

Lời giải chi tiết:

Bảo toàn e có 3n_NO + 8n_N2O = 3n_Al = 2,7 ( mol)

Lại có \({M_{hh{\rm{ }}kh\'i }} = \frac{{30{n_{NO}} + {\rm{ }}44{n_{{N_2}O}}}}{{{n_{NO}} + {\rm{ }}{n_{{N_2}O}}}} = 20,25.2\)

=>  n_NO = 0,1 mol và n_N2O = 0,3 mol => V = 8,96 l

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn electron

Lời giải chi tiết:

n_Al = 0,3 mol và n_N2 = 0,06 mol

Ta có n_{e nhường} = 3n_Al = 3.0,3 = 0,9 (mol e) > n_{e nhận} = 10n_N2 = 0,6 (mol e) ⟹ có tạo NH₄⁺

Bảo toàn e có: \({n_{NH4}}^ +  = \frac{{3{n_{Al}} - 10{n_{{N_2}}}}}{8} = \frac{{3.0,3 - 10.0,06}}{8} = 0,0375\left( {mol} \right)\)

⟹ muối có 0,3 mol Al(NO₃)₃ và 0,0375 mol NH₄NO₃

⟹ m_muối = 0,3.213 + 0,0375.80 = 66,9 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng phương pháp bảo toàn electron, tìm ra số mol của Al. Từ đó tính được giá trị của m.

Lời giải chi tiết:

Các quá trình cho - nhận e:

\(\mathop {Al}\limits^0  \to \mathop {Al}\limits^{ + 3}  + 3{\rm{e}}\)                             \(2\mathop N\limits^{ + 5}  + 8e \to 2\mathop N\limits^{ + 1} ({N_2}O)\)

                                                         \(\mathop N\limits^{ + 5}  + 3{\rm{e}} \to \mathop N\limits^{ + 2} (NO)\)

Áp dụng phương pháp bảo toàn electron: \(3{n_{Al}} = 8{n_{{N_2}O}} + 3{n_{NO}}\)

\( \to {n_{Al}} = \dfrac{{8{n_{{N_2}O}} + 3{n_{NO}}}}{3} = \dfrac{{8.0,015 + 3.0,01}}{3} = 0,05mol\)

\( \to m = {m_{Al}} = 0,05.27 = 1,35gam\)

Đáp án B

Phương pháp giải:

Bảo toàn e, Bảo toàn điện tích

Lời giải chi tiết:

n_H2SO4 = 0,565 mol ; n_SO2 = 0,015 mol

+) Phần 1 : M_khí = 32,8g ; n_khí = 0,0625 mol

Hỗn hợp khí không màu có 1 khí hóa nâu là NO và N₂O

=> n_NO = 0,05 ; n_N2O = 0,0125 mol

Muối thu được là muối sunfat => có S trog D

Qui hỗn hợp D về dạng : Al (x mol) ; O (y mol) ; S (z mol)

Giả sử phản ứng D + HNO₃ tạo t mol NH₄⁺

Bảo toàn e : 3n_Al + 6n_S = 2n_O + 3n_NO + 8n_N2O + 8n_NH4

=> 3x + 6z = 2y + 0,15 + 0,1 + 8t ⁽¹⁾

Muối sunfat thu được có : NH₄⁺ ; Al³⁺ ; SO₄^2-

Bảo toàn điện tích : n_NH4 + 3n_Al = 2n_SO4

=> t + 3x = 2z ⁽²⁾

Khi Cho dung dịch muối này phản ứng với NaOH vừa đủ thì :

Al³⁺ + 4OH^- -> AlO₂^- + 2H₂O

NH₄⁺ + OH^- -> NH₃ + H₂O

=> n_NaOH = 4x + t = 0,13 ⁽³⁾

+) Phần 2 : (Al ; O ; S) + O₂(không khí) -> ( 0,5x mol Al₂O₃) + SO₂ ↑

=> m_giảm = m_S – m_{O thêm}

=> 1,36 = 32z – 16.(1,5x – y) ⁽⁴⁾

Giải hệ (1,2,3,4) => x = y = 0,03 ; z = 0,05 ; t = 0,01 mol

Vậy D có : 0,02 mol Al₂O₃ ; 0,02 mol Al ; 0,1 mol S

Bảo toàn e : 2n_SO2 + 6n_S = 3n_{Al pứ} => n_{Al pứ} = 0,21 mol

n_H2SO4 = 3n_{Al2O3 pứ} + (1,5n_Al + n_SO2 + n_S)

=> n_Al2O3 = 0,045 mol

Vậy hỗn hợp đầu có : 0,065 mol Al₂O₃ và 0,23 mol Al

=> m = 12,84g

Đáp án D

Lời giải chi tiết:

n_Al: x → n_Mg: 1,125x; số e trao đổi của X là y

Muối  và

Ta có hệ  

→ m = 6,48

Đáp án C