Dạng 1: Trắc nghiệm câu hỏi lý thuyết
* Một số ví dụ điển hình
Câu 1: Kim loại vừa tác dụng với dd HCl vừa tác dụng với dung dịch KOH là:
A. Fe
B. Mg
C. Na
D. Al
Hướng dẫn giải chi tiết:
Al vừa tác dụng với dd HCl vừa tác dụng với dd NaOH
PTHH: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2↑
Đáp án D
Câu 2: Nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy chất nào sau đây?
A. Al(OH)3
B. AlCl3
C. Al2O3
D. Al2(SO4)3
Hướng dẫn giải chi tiết:
Sau khi đã làm sạch tạp chất, người ta điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit trong bể điện phân, thu được nhôm và oxi.
=> Nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy nhôm oxit.
Đáp án C
Câu 3: Nhúng thanh nhôm vào dung dịch Cu(NO3)2 sau một thời gian thấy hiện tượng gì xảy ra:
A. màu xanh lam nhạt dần và có kết tủa màu đỏ lắng xuống đáy ống nghiệm.
B. màu xanh lam chuyển dần nâu đỏ và có chất rắn màu đỏ bám vào thanh nhôm.
C. màu xanh lam đậm dần và có chất rắn màu trắng bám vào thanh nhôm.
D. màu xanh lam nhạt dần và có chất rắn màu đỏ bám vào thanh nhôm.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Nhúng thanh nhôm vào dung dịch Cu(NO3)2 sau một thời gian thấy hiện tượng màu xanh lam nhạt dần và có chất rắn màu đỏ bám vào thanh nhôm.
2Al +3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu
Đáp án D
Dạng 2: Nhôm và hợp chất của nhôm tác dụng với dung dịch kiềm
* Một số lưu ý cần nhớ
Ta có phản ứng của Al, Al2O3, Al(OH)3 tác dụng với dung dịch kiềm
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 O2
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
* Một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1: Hòa tan a gam hỗn hợp Mg và Al bằng dung dịch HCl thu được 17,92 lít H2 (đktc). Cũng hỗn hợp trên hòa tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít H2 (đktc). Giá trị của a là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Hòa tan trong NaOH => chỉ có Al phản ứng
\({n_{{H_2}}} = \frac{{13,44}}{{22,4}} = 0,6\,\,mol\)
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
0,4 mol ← 0,6 mol
Hòa tan trong HCl cả 2 kim loại đều tạo khí
\({n_{{H_2}}} = \frac{{17,92}}{{22,4}} = 0,8\,\,mol\)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
0,4 mol → 0,6 mol
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
0,2 mol ← 0,2 mol
=> a = mAl + mMg = 0,4.27 + 24.0,2 = 15,6 gam
Ví dụ 2: Để hòa tan hoàn toàn m gam Al cần dùng 100 ml dung dịch chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải chi tiết:
\({n_{NaOH}} = 0,1\,\,mol;\,\,{n_{Ba{{(OH)}_2}}} = 0,05\,\,mol\)
PTHH:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
0,1 ← 0,1 mol
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑
0,1 ← 0,05 mol
=> ∑nAl phản ứng = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol => mAl = 0,2.27 = 5,4 gam
Ví dụ 3: Cho 5,4 gam bột nhôm vào 200 ml dung dịch NaOH, sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng 3,6 gam. Nồng độ mol/lít của dung dịch NaOH là
Hướng dẫn giải chi tiết:
nAl = 0,2 mol
Gọi số mol Al phản ứng là x mol
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
x → x → 1,5x
Khối lượng dung dịch tăng 3,6 gam => ∆mtăng = mAl – mH2 = 3,6 gam
=> 27x – 1,5x.2 = 3,6 => x = 0,15 mol
Theo PT: nNaOH = nAl phản ứng = 0,15 mol
\( = > {C_{M\,\,NaOH}} = \frac{{0,15}}{{0,2}} = 0,75M\)
Ví dụ 4: Hoà tan hỗn hợp A gồm 13,7 gam Ba và 5,4 gam Al vào một lượng nước có dư thì thể tích khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn là
Hướng dẫn giải chi tiết:
\({n_{Ba}} = \frac{{13,7}}{{137}} = 0,1\,\,mol;\,\,{n_{Al}} = \frac{{5,4}}{{27}} = 0,2\,\,mol\)
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
0,1 mol → 0,1 mol → 0,1 mol
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑
0,2 ← 0,1 mol → 0,3 mol
\(= > \sum {{n_{{H_2}}} = 0,1 + 0,3 = 0,4\,\,mol\,\, = > {V_{{H_2}}} = 0,4.22,4 = 8,96}\)
Dạng 3: Phản ứng nhiệt nhôm
* Một số lưu ý cần nhớ:
Nhôm khử được oxit kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học
Ta có phương trình phản ứng:
Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe
2Al + 3ZnO → Al2O3 + 3Zn
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Nung m gam hỗn hợp Al, Fe2O3 đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, sinh ra 3,08 lít khí H2 ở đktc. Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, sinh ra 0,84 lít khí H2 ở đktc. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải chi tiết:
\({n_{{H_2}(P1)}} = \frac{{3,08}}{{22,4}} = 0,1375\,mol;\,\,{n_{{H_2}(P2)}} = \frac{{0,84}}{{22,4}} = 0,0375\,\,mol\)
Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo khí => Al còn dư sau phản ứng nhiệt nhôm
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
0,025 mol ← 0,0375 mol
=> nAl dư = 0,025 mol
Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư => Al và Fe phản ứng tạo khí
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
0,025 mol → 0,0375 mol
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
0,1 mol ← 0,1 mol
Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
0,1 ← 0,05 ← 0,1 mol
=> ∑nAl ban đầu = nAl dư + nAl phản ứng = 0,025 + 0,1 = 0,125 mol
=> mhh 1 phần \( = {m_{Al}} + {m_{F{{\text{e}}_2}{O_3}}} = 0,125.27 + 0,05.160 = \) 11,375 gam => mhh ban đầu = 11,375.2 = 22,75 gam
Ví dụ 2: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2. Mặt khác nếu cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2. Số mol Al trong X là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2 => trong Y chứa Al dư
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
0,2 mol ← 0,3 mol
=> nAl dư = 0,2 mol
Y tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2
2Al + 6HCl → AlCl3 + 3H2
0,2 mol → 0,3 mol
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
0,1 mol ← 0,1 mol
Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
0,1 mol ← 0,1 mol
=> ∑nAl ban đầu = nAl dư + nAl phản ứng = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol
Ví dụ 3: Trộn 6,48 gam Al với 16 gam Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm thu được chất rắn A. Khi cho A tác dụng dung dịch NaOH dư thu được 1,344 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm (được tính theo chất thiếu) là
Hướng dẫn giải chi tiết:
\({n_{Al}} = \frac{{6,48}}{{27}} = 0,24\,mol;\,\,{n_{F{{\text{e}}_2}{O_3}}} = \frac{{16}}{{160}} = 0,1\,mol;\,\,{n_{{H_2}}} = \frac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06\,mol\)
Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe (1)
Xét tỉ lệ:
\(\frac{{{n_{Al}}}}{2} = \frac{{0,24}}{2} > \frac{{{n_{F{{\text{e}}_2}{O_3}}}}}{1} = 0,1\)
=> hiệu suất phản ứng tính theo Fe2O3
Al dư tác dụng với dung dịch NaOH tạo khí
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2)
0,04 mol ← 0,06 mol
=> nAl phản ứng (1) = nAl ban đầu – nAl dư = 0,24 – 0,04 = 0,2 mol
=> \({{n}_{F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}}}}\)phản ứng = 0,5
nAl phản ứng = 0,1 mol
=> Hiệu suất phản ứng là
H = \(\frac{{0,1}}{{0,1}}.100\% \) = 100%
dapandethi.vn