Phản ứng Al + H2SO4→Al2(SO4)3 + H2 1 Phương trình phản ứng Nhôm tác dụng với axit sunfuric loãng 2Al + 3H2SO4 →Al2(SO4)3 + 3H2 2 Điều kiện phản ứng Al+ H2SO4 loãng Nhiệt độ phòng 3 Tiến hành thí nghiệ[.]
Phản ứng Al + H2SO4→ Al2(SO4)3 + H2 Phương trình phản ứng Nhơm tác dụng với axit sunfuric lỗng 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 Điều kiện phản ứng Al+ H2SO4 lỗng Nhiệt độ phịng Tiến hành thí nghiệm Nhơm tác dụng với axit sunfuric lỗng Cho mẫu Al vào đáy ống nghiệm, thêm 1- 2ml dung dịch axit H2SO4 loãng Kim loại bị hịa tan, đồng thời có bọt khí khơng màu bay Tính chất hóa học Nhơm 4.1 Tác dụng với oxi số phi kim 4Al + 3O2→ 2Al2O3 điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững, lớp oxit bảo vệ đồ vật nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi khơng khí, nước 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 4.2 Nhôm tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng, ) Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng, ) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4, HNO3 đặc, nguội Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh HNO3 H2SO4 đậm đặc Al + 4HNO3→ Al(NO3)3 + NO + 2H2O Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 4.3 Tác dụng với dung dịch muối kim loại yếu Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag 2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe 4.4 Tính chất hóa học riêng nhơm Do lớp oxit nhơm bị hịa tan kiềm nên nhơm phản ứng với dung dịch kiềm 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑ 4.5 Phản ứng nhiệt nhôm Phản ứng nhiệt nhôm phản ứng hóa học toả nhiệt nhơm chất khử nhiệt độ cao Ví dụ bật phản ứng nhiệt nhôm oxit sắt III nhôm: Fe2O3+ 2Al → 2Fe + Al2O3 Một số phản ứng khác như: 3CuO+ 2Al → Al2O3 + 3Cu 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe Cr2O3 + 2Al→ Al2O3 + 2Cr Bài tập vận dụng liên quan 5.1.Câu hỏi trắc nghiệm nhôm hợp chất nhôm Câu Dung dịch H2SO4 loãng tác dụng với chất tạo khí hiđro? A NaOH B Al C CaO D CO2 Lời giải: Đáp án: B Phương trình hóa học xảy 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 Câu Tính chất hóa học khơng phải axit A Tác dụng với kim loại B Tác dụng với muối C Tác dụng với oxit axit D Tác dụng với oxit bazơ Lời giải: Đáp án: C Câu Dung dịch tác dụng với CuO tạo sản phẩm dung dịch có màu xanh lam: A Dung dịch NaOH B Dung dịch Na2CO3 C Dung dịch HCl D Dung dịch Ca(OH)2 Lời giải: Đáp án: C Phương trình phản ứng hóa học xảy CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O Câu Dãy gồm kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng là: A Fe, Cu, Mg B Zn, Fe, Cu C Zn, Fe, Al D Fe, Zn, Ag Lời giải: Đáp án: C Phương trình phản ứng hóa học Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 Câu Nhóm chất tác dụng với nước với dung dịch HCl là: A Na2O, SO3, CO2 B K2O, P2O5, CaO C BaO, SO3, P2O5 D CaO, BaO, Na2O Lời giải: Đáp án: D Phương trình phản ứng hóa học xảy CaO + H2O → Ca(OH)2 CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O BaO + H2O → Ca(OH)2 BaO + 2HCl → BaCl2 + H2O Na2O + H2O → 2NaOH Na2O + 2HCl → 2NaCl + H2O Câu Có thể dùng hóa chất sau để phân biệt chất rắn Mg, Al, Al2O3 đựng lọ riêng biệt? A H2SO4 loãng B NaOH C HCl đặc D NH3 Lời giải: Đáp án: B Trích mẫu thử đánh số thứ tự Cho chất rắn lọ tác dung với NaOH Khơng có tượng xảy kim lọa Mg Chất rắn tan dần, có khí Al 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 Chất rắn tan dần Al2O3 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+ H2O Câu Dùng m gam Al để khử hết 3,2 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm) Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo 1,344 lít khí (đktc) Giá trị m A 0,540 gam B 0,810 gam C 1,080 gam D 1,755 gam Lời giải: Đáp án: C nFe2O3 = 3,2160 = 0,02 mol; nH2 = 1,34422,4 = 0,06 mol Phương trình phản ứng hóa học 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1) 0,04 ← 0,02 mol Khi Al dư thì: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) 0,04 mol ← 0,06 mol => ∑nAl ban đầu = nAl (1) + nAl (2) = 0,04 + 0,04 = 0,08 mol => mAl= 0,08.27 = 2,16 gam Câu Kim loại vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH là: A Fe B Mg C Ca D Al Lời giải: Đáp án: D Al vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH Phương trình phản ứng hóa học 2Al + 6HCl → 2AlCl3+ 3H2↑ Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 32 H2↑ Câu Để hòa tan hoàn toàn m gam Al cần dùng 200 ml dung dịch chứa NaOH 1M Ba(OH)2 0,5M Giá trị m A 5,4 gam B 10,8 gam C 2,7 gam D gam Lời giải: Đáp án: B nNaOH = 0,2 mol; nBa(OH)2 = 0,1 mol Phương trình phản ứng hóa học 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ 0,2 ← 0,2 mol 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑ 0,2 ← 0,1 mol => ∑nAl phản ứng = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol => mAl = 0,4.27 = 10,8 gam Câu 10 Cho 10,8 gam bột nhôm vào 200 ml dung dịch KOH, sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng 7,2 gam Nồng độ mol/lít dung dịch KOH A 0,75M B 1,5M C 2M D 1M Lời giải: Đáp án: B nAl = 0,4 mol Gọi số mol Al phản ứng a mol Phương trình hóa học 2Al + 2KOH + 2H2O → 2KAlO2 + 3H2↑ a → a → 32a Khối lượng dung dịch tăng 7,2 gam => ∆mtăng = mAl – mH2 = 7,2 gam => 27x – 32a.2 = 7,2 => x = 0,3 mol Theo phương trình hóa học nKOH = nAl phản ứng = 0,3 mol =>CMNaOH= 0,30,2 = 1,5M Câu 11 Hỗn hợp X gồm Na Al Cho m gam X vào lượng dư nước V lít khí Nếu cho m gam X vào dung dịch NaOH (dư) 1,75V lít khí Thành phần phần trăm theo khối lượng Na X (biết thể tích khí đo điều kiện) A 29,87% B 77,31% C 49,87% D 39,87% Lời giải: Đáp án: A Theo cho m gam X vào nước Na hết, Al dư Khi cho m gam X vào NaOH dư, hai chất hết Gọi số mol Na Al hỗn hợp X x y mol Trường hợp 1: Phương trình phản ứng hóa học 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 x x 12x mol 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 x x 32x → ∑nH2 = 12x + 32x = 2x Trường hợp 2: Phương trình phản ứng hóa học 2Na + 2H2O (x) → 2NaOH + H2 x x 12x 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 y 32y → nkhí = 0,5x + 1,5y Có thể tích khí đo điều kiện, tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol 2x0,5x+1,5y = V1,75V = 11,75 => y = 2x => %mNa = 23x23x+27y.100 = 23x23x+27.2y.100 = 29,87% Câu 12 Dùng m gam Al để khử hết 3,2 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm) Sản phẩn sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo 1,344 lít khí (đktc) Giá trị m A.1,755 B 2,160 C.1,080 D.0,540 Lời giải: Đáp án: B nFe2O3 = 3,2160= 0,02 mol; nH2 = 1,34422,4 = 0,06 mol Phương trình phản ứng hóa học 2Al + Fe2O3→ Al2O3 + 2Fe (1) 0,04 ← 0,02 mol Khi Al dư thì: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) 0,04 mol ← 0,06 mol => ∑nAl ban đầu = nAl(1) + nAl (2) = 0,04 + 0,04 = 0,08 mol => mAl = 0,08.27 = 2,16 gam Câu 13 Cho 10,8 gam bột nhôm tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu V lít khí hiđro (đktc) Giá trị V A 1,344 lít B 0,672 lít C 0,448 lít D 6,72 lít Lời giải: Đáp án: A nAl= 10,827 = 0,4 mol nNaOH = 0,2.0,2 = 0,04 mol Phương trình phản ứng 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 0,4 0,4 Sau phản ứng Al dư, NaOH hết nNaOH = 0,04 mol → nH2= 0,06 mol VH2 = 0,06.22,4 = 1,344 Câu 14 Phản ứng hóa học xảy trường hợp không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm? A Al tác dụng với H2SO4 đặc, nóng B Al tác dụng với CuO nung nóng C Al tác dụng với Fe2O3 nung nóng D Al tác dụng với Fe3O4 nung nóng Lời giải: Đáp án: A Al tác dụng với Fe3O4 nung nóng.Phản ứng nhiệt nhôm cho nhôm khử oxit kim loại => Phản ứng hố học khơng thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm Al tác dụng với axit H2SO4 đặc, nóng 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe 2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe 5.2 Câu hỏi tập tự luận Bài tập Để hịa tan hồn tồn m gam Al cần dùng 100 ml dung dịch chứa KOH 1M Ba(OH)2 0,5M Giá trị m Đáp án hướng dẫn giải chi tiết nNaOH= 0,1mol; nBa(OH)2= 0,05 mol Phương trình phản ứng hóa học 2Al + 2KOH + 2H2O → 2NaKO2 + 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 Bài tập Trộn 5,4 gam nhôm với 4,8 gam Fe2O3 tiến hành nhiệt nhơm khơng có khơng khí sau phản ứng thu m gam chất rắn Giá trị m Đáp án hướng dẫn giải chi tiết Áp dụng Bảo toàn khối lượng: mhh trước phản ứng = mhh sau phản ứng = 5,4 + 4,8= 10,2 gam Bài tập Đốt nóng hỗn hợp gồm Al 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện khơng có khơng khí) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh 3,36 lít H2 (ở đktc) Giá trị V Hướng dẫn giải chi tiết Ta có: Phương trình phản ứng hóa học 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe (1) Vì X tác dụng với NaOH tạo 0,15 mol H2 => Al dư 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ Al2O3+ 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Vì nH2 = 0,15 => nAl dư = nH2 = 0,1 mol nFe2O3 = 0,1 => nAl (1) = 0,2 mol => Tổng số mol Al dùng là: Theo bảo toàn nguyên tố (để ý tỉ lệ Na:Al NaAlO2 1:1) => nNa+ = 0,3 mol => V = 300 ml Bài tập Hịa tan hồn tồn 9,6g kim loại M dung dịch H2SO4 đặc nóng thu khí SO2 cho khí hấp thụ hết vào 400ml dung dịch NaOH thu đc dung dịch X chứa 22,9 gam chất tan, xác định kim loại M Đáp án hướng dẫn giải chi tiết Theo tìm hiểu nồng độ NaOH đề cho 1M 2M + 2nH2SO4 → M2(SO4)n + nSO2+ 2nH2O 9,6M 4,8nM SO2+ 2NaOH → Na2SO3 + H2O x 2x x SO2 + NaOH → NaHSO3 y y y 2x + y = 0,4 126x + 104y = 22,9 Hệ vơ nghiệm, chứng tỏ NaOH cịn dư, hay nói cách khác, dung dịch sau phản ứng gồm Na2SO3 NaOH dư SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O a 2a a 126a + 40.b = 22,9 (với b = nNaOH dư) 126a + 40.(0,4 - 2a) =22,9 a = 0,15 mol nSO2 = a = 0,15 mol = 4,8nM => M = 32n Vậy M Cu (n = 2) Bài tập Có loại quặng pirit chứa 96% FeS2 Nếu ngày nhà máy sản xuất 100 H2SO4 98% lượng quặng pirit cần dùng ? Biết hiệu suất điều chế H2SO4 90% Đáp án hướng dẫn giải chi tiết Sơ đồ phản ứng: FeS2 → 2H2SO4(hiệu suất 90%) 120 → 196 60 ← 98 H = 90% => mFeS2 thực tế = 6090%=2003 Vì quặng chứa 96% FeS2 => mquặng = 2003.10096 = 69,44 Bài tập Nhiệt nhôm hỗn hợp A gồm Fe2O3 Al điều kiện khơng có khơng khí thu hỗn hợp chất rắn B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,3 mol H2 Mặt khác cho B tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,4 mol H2 Số mol Al A là: Đáp án hướng dẫn giải chi tiết Vì B tác dụng với NaOH sinh khí H2 nên có Al cịn dư → Fe2O3 phản ứng hết Vậy B gồm có Al dư, Al2O3 Fe - Y tác dụng với NaOH sinh khí H2 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (1) => nAl dư = 23 nH2 = 23.0,3 = 0,2 mol - B tác dụng với HCl sinh khí H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 +3H2 (2) Fe + HCl → FeCl2 + H2 (3) ⇒ nH2(2) = 32 nAl dư = 32 0,2 = 0,3 mol ⇒ nH2(3) = nFe = nH2 - nH2(2) = 0,4-0,3= 0,1 mol - Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe (4) Theo phản ứng (4) ta có: ⇒ nAl ban đầu = nAl dư + nAl pư = 0,2+0,1 = 0,3 mol → m↓ = mAl(OH)3 = 0,1.78 =7,8g ... loại phản ứng nhiệt nhôm? A Al tác dụng với H2SO4 đặc, nóng B Al tác dụng với CuO nung nóng C Al tác dụng với Fe2O3 nung nóng D Al tác dụng với Fe3O4 nung nóng Lời giải: Đáp án: A Al tác dụng với. .. vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH là: A Fe B Mg C Ca D Al Lời giải: Đáp án: D Al vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH Phương trình phản ứng. .. nhơm phản ứng với dung dịch kiềm 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑ 4.5 Phản ứng nhiệt nhôm Phản ứng nhiệt nhơm phản ứng hóa học toả nhiệt nhơm chất khử nhiệt độ cao Ví dụ bật phản ứng nhiệt nhôm