A. NHÔM
I. Vị trí và cấu tạo: Nhôm có số hiệu nguyên tử 13, thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, chu kì 3 BTH 2. Cấu tạo của nhôm: Cấu hình e: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1 . Số oxi hoá: +3.
II. Tính chất vật lí: Al màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi và dát mỏng, nhẹ (2,7g/cm3), t0nc = 6600C, dẫn điện và nhiệt tốt.
III. Tính chất hóa học: Nhôm là kim loại có tính khử mạnh sau kim loại kiềm và kiềm thổ.
Al → Al3+ + 3e
1. Tác dụng với phi kim: Tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như: O2, Cl2, S,…
2. Tác dụng với axit HCl và H2SO4 loãng → H2↑:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2↑
Với HNO3 loãng hoặc đặc nóng, H2SO4 đặc nóng thì nhôm khử N+5 và +S6 xuống số oxi hoá thấp hơn.
Al + 4HNO3 loãng→ Al(NO3)3 + NO + 2H2O
2Al + 6H2SO4 đặc, nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Với HNO3 và H2SO4 đặc nguội: không tác dụng . 4. Tác dụng với nước.
Nhôm có thể khử được nước →H2↑: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑
Những vật bằng nhôm được phủ màng Al2O3 rất mỏng, mịn, bền nên không cho nước và khí thấm qua.
5. Tác dụng với dung dịch kiềm.
Nhôm tan trong dung dịch kiềm : 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 (dd) + 3H2↑ Hiện tượng trên được giải thích như sau:
- Màng bảo vệ Al2O3 bị phá hủy trong dung dịch kiềm: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+ 2H2O - Nhôm khử nước: 2Al + 6HO → 2Al(OH) +3H ↑
-Màng Al(OH)3 bị phá hủy: Al(OH)3 + NaOH → 2NaAlO2 (dd) + 3H2↑ IV. Ứng dụng và sản xuất.
1. Ứng dụng:Chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ, trang trí nội thất, bột nhôm trộn bột sắt( tecmit) dùng hàn đường ray.
2. Sản xuất: Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ quặng boxit bằng phương pháp điện phân. Có 2 công đoạn:Tinh chế quặng boxit(Al2O3.2H2O): loại bỏ tạp chất SiO2, Fe2O3…Điện phân Al2O3 nóng chảy( hỗn hợp Al2O3 với criolit Na3AlF6): 2Al2O3 đpnc → 4Al + 3O2 ↑
B. TMỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM I. NHOÂM OXIT – Al2O3 :
1.Lý tính : Trạng thái rắn, màu trắng, không tác dụng với nước va không tan trong nước, t0nc ở 20500C.
2/ Trạng thái tự nhiên: tồn tại ở 2 dạng -dạng ngậm nước: boxit (Al2O3.nH2O) → sản xuất nhôm -dạng khan: emery có độ cứng cao dùng làm đá mài
3/ Tính chất hoá học :
a. Tính bền vững: Lực hút giữa Al3+ và O2- rất mạnh tạo ra liên kết bền vững → có t0nc rất cao, khó bị khử thành kim loại nhôm.
b. Tính lưỡng tính :
- Tính bazô : Al2O3 + 6HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O →Al2O3 + 6H+→ 2Al3+ + 3 H2O - Tính axit : Al2O3 + 2 NaOH → 2NaAlO2+ 3 H2O →Al2O3 + 2OH-→ 2 AlO2-+2H2O
3.Ứng dụng : Làm đồ trang sức, CN kỷ thuật cao, vật liệu mài ( đá mài ), nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại
II. NHOÂM HiẹROXIT Al(OH)3 :
1.. Tính chất vật lý : Chất rắn, kết tủa keo, màu trắng 2.. Tính chất hoá học
a.. Hợp chất kém bền : Dể bị phân huỷ bởi nhiệt độ
O H O OH
Al( )3 t Al2 3 3 2
2 →0 +
b.. Là hợp chất lưỡng tính :
* Tính bazô : Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
* Tính axit :
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2+ 2H2O Al(OH)3 + OH- → AlO2-+2H2O
⇒ Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính III.NHOÂM SUNFAT :
Phèn chua K2SO4. Al2(SO4)3 .24H2O. → viết gọn: KAl(SO4)2.12H2O Nếu thay K+ bằng Na+, Li+ hay NH4+ → muối kép khác (phèn nhôm)
Phèn chua được sử dụng trong thuộc da, Cn giấy, chất cầm màu, làm trong nước.
IV: CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư, nếu cĩ kết tủa keo rồi kết tủa tan→ dung dịch có Al3+.
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- dử → AlO2-+2H2O PHẦN 2. CÂU HỎI TRĂC NGHIỆM
Câu 1: Cho Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O. Số phân tử HNO3 bị Al khử và số phân tử HNO3 tạo ra muối nitrat trong phản ứng là: A. 1 và 3 B. 3 và 2 C. 4 và 3 D. 3 và 4.
Câu 3: Cho 7,8 g hỗn hợp Mg và Al tác dụng hết với dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng thêm 7g. Số mol HCl đã tham gia phản ứng là:
A. 0,8 mol B. 0,7 mol C. 0,6 mol D. 0,5 mol
Câu 4: Chỉ dùng 1 hóa chất sau đây có thể phân biệt 3 chất rắn sau: Mg, Al, Al2O3.?
A. dung dịch HCl B. dung dịch KOH C. dung dịch NaCl D. dung dịch CuCl2
Câu 1: Hợp chất nào của nhôm tác dụng với dd NaOH (theo tỉ lệ mol 1:1) cho sản phẩm NaAlO2? A. Al2(SO4)3 B. AlCl3 C. Al(NO3)3 D. Al(OH)3
Câu 2: Dãy nào dưới đây gồm các chất vừa tác dụng được với dd axit vừa tác dụng được với dd kiềm?
A. AlCl3 và Al2(SO4)3 . B.(NO3)3 và Al(OH)3 C. Al2(SO4)3 và Al2O3 D.Al(OH)3 và Al2O3
1/ Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Nhôm là một kim loại lưỡng tính. B. Al(OH)3 là một bazơ lưỡng tính.
C. Al2O3 là oxit trung tính. D. Al(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính.
2/ Trong những chất sau chất nào không có tính lưỡng tính?
A. Al(OH)3. B. Al2O3. C. ZnSO4. D. NaHSO4.
3/ Có 4 mẫu bột kim loại là Na, Al, Ca, Fe. Chỉ dùng nước làm thuốc thử thì số kim loại có thể phân biệt
được là bao nhiêu? A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
4/ Điện phân nóng chảy với dòng điện cường độ 9,65A trong thời gian 3000 giây, thu được 2,16 gam Al.
Hiệu suất của quá trình điện phân là A. 60%. B. 90%. C. 80%. D. 70%.
SBT 1/ Nhôm hidroxit thu được từ cách nào sau đây?
A. Cho dư dung dịch HCl vào dung dịch natri aluminat.
B. Thổi dư khí CO2 vào dung dịch natri aluminat.
C. Cho dư dung dịch NaOH vào dung dịchAlCl3. D. Cho Al2O3 td với nước.
2/ Chỉ dùng hóa chất nào sau đây để phân biệt ba chất rắn là Mg, Al, Al2O3.
A. Dung dịch HCl. B. Dung dịch KOH. C. Dung dịch NaCl. D. Dung dịch CuCl2.
3/ Cac dung dịch ZnSO4 và AlCl3 đều không màu. Để phân biệt 2 dung dịch này có thể dùng dung dịch của chất nào sau đây? A. NaOH B. HNO3. C. HCl. D. NH3.
4/ Hiện tượng nào sau đây đúng khi cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào ống nghiệm dựng dung dịch AlCl3?
A. Sủi bọt khí, dung dịch vẫn trong suốt và không màu.
B. Sủi bọt khí, dung dịch đục dần do tạo ra chất kết tủa.
C. Dung dịch đục dần do tạo ra chất kết tủa sau đó kết tủa tan và dung dịch lại trong suốt.
D. Dung dịch đục dần do tạo ra chất kết tủa và kết tủa không tan khi cho dư dung dịch NH3. 5/ Trong một lít dung dịch Al2(SO4)3 0,15 M có tổng số mol các ion do muối phân li ra ( bỏ qua sự thủy phân của muối) là A. 0,15 mol. B. 0,3 mol. C. 0,45 mol. D. 0,75 mol.
6/ Hòa tan m gam Al vào dung dịch HNO3 rất loãng chỉ thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O và 0,01 mol NO. Giá trị của m là A. 13,5 g. B. 1,35g. C. 0,81 g. D. 8,1g.
7/ Cho 5,4 g Al vào 100 ml dung dịch KOH 0,2M. sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thể tích khí H2(đktc) thu được là A. 4,48 lít. B. 0,448 lít. C. 0,672 lít. D. 0,224 lít.
8/ Nung nóng hỗn hợp gồm 10,8 g bột nhôm với 16 g bột sắt(III)oxit ( không có không khí), nếu hiệu suất phản ứng là 80% thì khối lượng nhôm oxit thu được là A. 8,16 g. B. 10,20 g. C. 20,40 g. D. 16,32 g.
11/ Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp CuO và PbO cần 8,1 g kim loại nhôm, sau phản ứng thu được 50,2 g hỗn hợp 2 kim loại. giá trị của m là A. 57,4 . B. 54,4. C. 53,4. D. 56,4.
12/ Cho 16 g kim loại X( có hóa trị n duy nhất) td với 3,36 lit O2(đktc), phản ứng xong thu được chất rắn A.
Cho A td hết với dung dịch HCl thấy có 1,2 g khí H2 thoát ra. Kim loại X là
A. Mg. B. Zn. C. Al. D. Ca.
1/ nhôm bền trong môi trường là do
A. nhôm là kim loại kém hoạt động. B. có màng oxit Al2O3 bền vững bảo vệ.
C. có màng oxit Al(OH)3 bền vững bảo vệ. D. nhôm có tính thụ động với không khí và nước.
2/ Nhôm không tan trong dd nào sau đây?
A. HCl. B. H2SO4. C. NaHSO4. D. NH3. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM : Bài Nhơm (Al )
1)Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng :
A. Al tdụng với oxit kim loại ở nhiệt độ cao .. . B. Al với dd H2SO4
C.Al với dd NaOH D.Al vừa tác dụng với dd axit , vừa tác dụng với dd bazơ . 2)Phản ứng chứng tỏ nhôm thể hiện tính khử
là : A. Tất cả đều đúng .. B. Al tdụng với dd axit
C.Al tdụng với ôxit kloại ở nhiệt độ cao D. Al tdụng với Pkim 3)Tìm phát biểu sai
A.Al bền trong không khí.. B.Al bền trong nước
C.Al thể hiện tính khử yếu D.Al khử được ion kloại yếu hơn trong dd muối . 4)Al tác dụng được với dd :A. Tất cả đều đúng B.NaOH C.CuSO4 D .HCl.
5)Có 3 chất rắn sau : Mg , Al , Al2 O3 . Chọn 1 thuốc thử thích hợp để nhận biết mỗi chất:
A.dd NaOH .. B.dd HCl C.dd H2SO4 D.dd NH3 .
6)Al(OH)3 và Al2 O3 là những hợp chất lưỡng tính vì :
A.vừa tan trong dd HCl , vừa tan trong dd NaOH.. B. tan trong dd HCl C.tan trong dd H2SO4 D.Tan trong dd NaOH
7)Muối điều chế Al(OH)3 trong phòng thí nghiệm người ta :
A.Cho dd muối Al 3+ tác dụng với dd NH3 dư .. B.Cho dd muối Al3+ tác dụng với NaOH đến dư C.Cho Al tác dụng với nước D.Tất cả đều đúng .
8)Al(OH)3 là 1 hidrôxit lưỡng tính vì Al(OH)3 tdụng :
A. vừa tác dụng với axit và bazơ.. B. dd NaOH C. dd HCl D.bị phân hủy bởi nhiệt . 9)Phản ứng nào không xảy ra ?
A. Fe2O3 + NaOH.. B. Al2O3 + NaOH C. SiO2 + NaOH D.Al(OH)3 + NaOH 10)Điều chế kim loại Al bằng cách :
A.* Đpnc Al2O3 B.Cho Na vào dung dịch AlCl3 C.phản ứng nhiệt nhôm D.tất cả đều đúng . 11)Nguyên tắc sản xuất Al là :
*A.Khử ion Al3+ trong oxit ở to cao thành Al tự do B. Khử ion Al3+ trong dd muối ở to cao thành Al tự do C.Khử ion Al3+ trong hidroxit ở to cao thành Al tự do D.Tất cả đúng
12)Thành phần của quặng boxit là :
A.Al2O3 . nH2O B.K2O.Al2O3 . 6SiO2 C.Al2O3 . 2SiO2 .2H2O D. 3NaF.AlF3
13)Khử 16 g Fe2O3 nguyên chất bằng bột nhôm . Số gam bột nhôm cần dùng để các chất tác dụng với nhau vừa đủ là: A.5,4 g B.10,2 g C.2,7 g D. 1 kết quả khác .
14)Số gam bột nhôm cần để điều chế được 78 g Crôm từ Cr2O3 bằng phương pháp nhiệt nhôm là : A.40,5 g B.81 g C.20,25 g D. 1 kết quả khác .
15)Có 3 chất rắn : Mg , Al2O3 , Al . Có thể dùng duy nhất chất nào sau đây để nhận biết chúng : A.dd NaOH B.dd HCl C.dd H2SO4 D.1 chất khác .
16)Cho 31,2 g hổn hợp gồm bột Al và bột Al2O3 tác dụng với dd NaOH dư , thu được 13,44 lit H2 (đkc) .
Số mol của bột Al tác dụng là : A.0,4 B.0,6 C.0,2 D.1 kết quả khác .
17)Cho 31,2 g hổn hợp gồm bột Al và bột Al2O3 tác dụng với dd NaOH dư , thu được 13,44 lit H2 (đkc) .
Số gam bột Al2O3 tác dụng là : A.20,4 B.10,8 C.10,2 D. 1 kết quả khác .
18)Đốt cháy hổn hợp gồm bột Al và bột Fe3O4 trong môi trường không có không khí . Chất rắn thu được sau phản ứng , nếu cho tác dụng với dd NaOH dư sẽ có sủi bọt khí H2 . Vậy chất rắn thu được goàm :
A.Fe , Al2O3 , Al dử B. Fe , Al2O3 C. Fe , Al dử D. Al2O3 , Al dử 19) : phản ứng chứng tỏ Al2O3 là oxít lưỡng tính
A) Al2O3 vừa tác dụng dd axit , dd bazơ B) Al2O3 tác dụng dd axit C) Al2O3 tác dụng dd bazơ D)Al2O3 bền với nhiệt
20) : Cho từ từ đến dư dd NaOH vào dd AlCl3 ta thấy
A) Xuất hiện kết tủa , sau đó tan ra B) Xuất hiện kết tủa không tan C) Không có hiện tượng gì D) Tất cả đều sai
21) : Tìm phát biểu sai
A) Al bền với dd kiềm B) Al bền trong nước
C) Al bền trong không khí D) Al khử được ion kim loại yếu hơn trong dd muối 22): Al tác dụng được với
A) Tất cả đều đúng B) dd NaOH C) Dd CuSO4 D) Dd HCl 23) : Phản ứng Al(OH)3 →t0 X + H2O , X là :
A) Al2O3 B) Al2O C) Al D) Al3+
24) : HH rắn gồm Cu Al, Al2O3,Mg tác dụng dd H2SO4 loãng dư, số phản ứng xảy ra là : A) 3 B) 2 C) 1 D) 4
25): HH rắn gồm Al, Al2O3, Al(OH)3 , AlCl3 tác dụng dd NaOH , số phản ứng xảy là : A) 4 B) 2 C) 3 D) 1
26): ddAlCl3 ( trong) →NaOH ( X) đục NaOH → (Y)trong HCl →(Z) đục HCl →(N) trong (X),(Y),(Z),(N) lần lượt là :
A) Al(OH)3 , NaAlO2 , Al(OH)3, AlCl3 B) Al2O3, AlCl3 , Al(OH)3 , AlCl3
C) NaAlO2 , Al(OH)3 ,AlCl3,Al2O3 D) Al(OH)3, NaAlO2 , AlCl3 ,Al(OH)3
27): Không nên dùng những dụng cụ bằng Al để chứa
A) nước vôi B) H2SO4 đặc nguội C) HNO3 đặc nguội D) H2O
28): Cho hh Al , Al2O3 tác dụng vừa đủ với 220ml dd NaOH 1M thu được 0,336l khí ở đkc . Khối lượng của Al2O3 là : A) 5,1g B) 10,2g C) 1,02g D) kết quả khác
29): 5,64g gồm Al, Mg tác dụng dd HCl thu được 6,944 lít khí ở đkc .Khối lượng của Al là A) 2,7 g
B) 5,4 g C) 3,6g D) 4.8g
30): Cho 10 g hh gồm Al , Cu tác dụng dd H2SO4 loãng thì thu được 3,36lít khí ở đkc
% Khối lượng của Cu là A)2,7 % B) 73% C) 7,3% D) Kết quả khác 31): Đốt 0,27 g Al thì thể tích khí Clo ở đkc cần dùng là :
A) 2,24 lít B) 0,224 lít C) 0,336 lít D) 3,36 lít
32): Điện phân nóng chảy hoàn toàn 10,2g Al2O3 , khối lượng Al thu được là :
A) 2,7 g B) 5,4 g C) 0,27 g D) 0,54 g
33): Cho 100ml dd Al2(SO4)3 0,1M với 900ml dd NaOH 0,1M , tổng khối lượng muối thu được là : A) 1,42g B) 2,24g C) 4,26 g D) kết quả khác
SBT 1/Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về nhôm oxit?
A. Al2O3 được sinh ra khi nhiệt phân muối nhôm nitrat. B. Al2O3 bị khử bởi CO ở nhiệt độ cao.
C. Al2O3 tan được trong dung dịch NH3. D. Al2O3 là oxit không tạo muối.
2/ Có các dung dịch: KNO3, Cu(NO3)2, FeCl3, AlCl3, NH4Cl. Chỉ dùng hóa chất nào dưới đây có thể nhận biết được các dung dịch trên?
A. Dung dịch NaOH dư. B. Dung dịch AgNO3. C. Dung dịch Na2SO4. D. Dung dịch HCl.
3/ H òa tan hoàn toàn m gam bột nhôm vào dung dịch HNO3 dư chỉ thu được 8,96 lit hỗn hợp khí X gồm NO và N2O(đktc) có tỉ lệ mol là 1:3. Giá trị của m là A. 24,3. B. 42,3. C. 25,3. D. 25,7.
PHẦN 3. Bài tập cho hs khá-giỏi
Câu 1: Cho 24,3 g kim loại X ( có hóa trị n duy nhất ) tác dụng với 5,04 lít O2 khí (đkc) thu được chất rắn A. Cho A tác dụng hết với dung dịch HCl thấy có 1,8 g khí H2 thoát ra. Kim loại X là :
A. Mg B. Zn C. Al D. Ca
2/ Trộm 24 g Fe2O3 với 10,8 g Al rồi nung ở nhiệt độ cao( không có không khí). Hỗn hợp thu được sau phản ứng đem hòa tan trong dung dịch NaOH dư thu được 5,376 lit khí (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là
A. 12,5%. B. 60,0%. C. 80,0%. D. 90,0%.
3/ Cho 31,2 gam hỗn hợp bột Al và Al2O3 td với dd NaOH dư thu được 13,44 lit H2 (đktc). Khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là
A. 16,2 gam & 15 gam. B. 6,42 gam & 24,8 gam. C. 10,8 gam & 20.4 gam. D. 11,2gam & 20 gam.
4/ Đốt cháy bột nhôm trong bình khí clo dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng chất rắn trng bình tăng 4,26 g. Khối lượng nhôm đã phản ứng là A. 2,16 g. B. 1,16 g. C. 1,08 g. D. 3,24 g.
5/ Cho 4,005 g AlCl3 vào 1000ml dung dịch NaOH 0,1M. Sau khi phản ứng xong thu được bao nhiêu gam kết tủa? A. 1,56 g. B. 2,34 g. C. 2,60 g. D. 1,65 g.
CHƯƠNG 7. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG