- Trong công nghiệp Al được sản xuất theo phương pháp nào?
- Nguyên liệu được sử dụng để sản xuất Al là gì ? Nước ta có sẵn nguồn nguyên liệu đó hay không - Vai trò của criolit?
- Quá trình điện phân Al2O3?
GV cho các nhóm thảo luận và sau đó gọi HS bất kì trong nhóm lên trình bày nội dung của nhóm GV đặt câu hỏi cho mỗi nnóm, nhận xét và chốt lại kiến thức
lời câu hỏi của
Phát triển năng lực giao tiếp, hợp tác, năng lực sử dung ngôn ngữ hóa học, giải quyết vấn đề.
Trong tự nhiên Al chỉ tồn tại dạng hợp chất như:
+ Đất sét : Al2O3.2SiO2.2H2O + Mica : K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O + Quặng boxit : Al2O3 . nH2O + Criolit : 3NaF.AlF3
V. SẢN XUẤT NHÔM
Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy.
1. Nguyên liệu: Quặng boxit Al2O3.2H2O có lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2. Loại bỏ tạp chất bằng phương pháp hoá học Al2O3
gần như nguyên chất.
2. Điện phân nhôm oxit nóng chảy
❖ Chuẩn bị chất điện li nóng chảy: Hoà tan Al2O3 trong criolit nóng chảy nhằm hạ nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp xuống 9000 C và dẫn điện tốt, khối lượng riêng nhỏ.
❖ Quá trình điện phân Al2O3 to 2Al3+ + 3O2-
K (-) Al2O3 (nóng chảy) A (+)
Al3+ O2-
Al3+ + 3e Al 2O2- O2 + 4e Phửụng trỡnh ủieọn phaõn:2Al2O3 ủpnc 4Al + 3O2
✓ Khí oxi ở nhiệt độ cao đã đốt cháy cực dương là cacbon, sinh ra hỗn hợp khí CO và CO2. Do vậy trong quá trình điện phân phải hạ thấp dần dần cực dương.
3. Hoạt động luyện tập và vận dụng Câu 1. Độ dẫn điện của nhôm bằng
A. 1/3 so với độ dẫn điện của đồng. B. 2/3 so với độ dẫn điện của đồng.
C. 3/3 so với độ dẫn điện của đồng. D. 4/3 so với độ dẫn điện của đồng.
Câu 2. Cấu hình electron ngoài cùng của Al và Al3+ tương ứng lần lượt là:
A. 3s2 3p1 ; 3s2 3p4. B. 2s2 2p6 , 3s2 3p1 . C. 3s2 3p1 ; 3s2 . D. 3s2 3p1 ; 2s2 2p6 . Câu 3. Nhôm có thể phản ứng được với tất cả các chất nào sau đây?
A. dd HCl, dd H2SO4 đặc nguội, dd NaOH. B. dd H2SO4loãng, dd AgNO3, dd Ba(OH)2. C. dd Mg(NO3)2, dd CuSO4, dd KOH. D. dd ZnSO4, dd NaAlO2, dd NH3
Câu 4. Vai trò của criolit (Na3AlF6) trong sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân Al2O3
là
1. Tạo hỗn hợp có nhiệt độ nóng chảy thấp 2. Làm tăng độ dẫn điện 3. Tạo lớp chất điện li rắn che đậy cho nhôm nóng chảy khỏi bị oxi hóa
A. 1, 2 B. 1, 3 C. 2, 3 D.
1, 2, 3
Câu 5. Cho phản ứng hoá học :
Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O
Số phân tử HNO3 bị Al khử và số phân tử HNO3 tạo muối nitrat trong phản ứng là :
A. 1 và 3. B. 3 và 2. C. 4 và 3. D. 3 và 4
Câu 5. Trong thương mại, để chuyên chở axit nitric đặc hoặc axit sunfuric đặc, người ta có thể dùng các thùng bằng
A. thuỷ tinh. B. thuỷ tinh hữu cơ. C. Nhôm. D. Chì.
Câu 6. Chỉ ra đâu là phản ứng nhiệt nhôm :
A. 4Al + 3O2 2Al2O3 B. Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O
C. 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 D. 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
Câu 7. Khi hoà tan một vật bằng nhôm vào dung dịch NaOH, phản ứng đầu tiên xảy ra sẽ là :
A. 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 B. 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
C. Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O D. Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Câu 8. Khi cho nhôm vào nước thì
A. Lúc đầu Al có phản ứng với nước sau đó dừng lại, nên coi như nhôm không có phản ứng với nước
B. Nhôm có lớp Al2O3 bảo vệ, làm sạch lớp oxit này thì nhôm có tác dụng với nước tạo ra Al(OH)3 bảo vệ nên phản ứng dừng lại
C. Nhôm phản ứng với nước tạo ra Al2O3 nên phản ứng dừng lại D. Nhôm phản ứng với nước tạo thành Al(OH)3
Câu 9. Chọn câu sai trong các câu sau đây:
A. Al không tác dụng với nước vì có lớp Al2O3 bảo vệ B. Al là kim loại có tính dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim
C. Dùng giấy nhôm để gói kẹo vì nhôm dẻo và không độc hại cho con người D. Al(OH)3 là bazo lưỡng tính
Câu 10. Có 3 chất rắn : Mg , Al , Al2O3 đựng trong 3 lọ riêng biệt. Thuốc thử duy nhất có thể dùng để nhận biết mỗi chất là chất nào sau đây :
A. HCl đặc . B. H2SO4 đặc nguội. C. Dung dịch NaOH. D.
dung dịch ammoniac.
Câu 11. Hòa tan 7,8g hỗn hợp Al và Mg bằng dung dịch HCl dư. Sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng lên 7g. Khối lượng Al và khối lượng Mg trong hỗn hợp đầu là :
A. 2,7 và 1,2. B. 5,4 và 2.4. C. 2,7 và 2,4 D. 2,7 và 4,8
Câu 12. Cho 5,75 g hỗn hợp Mg, Al và Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư, thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và N2O (đktc). Tỉ khối của X đối với khí H2 là 20,6.
Khối lượng muối nitrat sinh ra trong dung dịch là :
A. 27,45g. B. 13,13g. C. 58,91g. D. 17,45g.
Câu 13. Hoà tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào dung dịch HNO3 loãng, thu được dung dịch X và 3,136 lít (ở đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hoá nâu trong không khí. Khối lượng của Y là 5,18 gam. Cho dung dịch NaOH (dư) vào X và đun nóng, không có khí mùi khai thoát ra. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là
A. 12,80% B. 19,53% C. 15,25% D. 10,52%
4. Hoạt động mở rộng
Câu 14. Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m2 gam chất rắn X. Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 0,336 lít khí (ở đktc). Giá trị của m1 và m2 lần lượt là:
A. 8,10 và 5,43. B. 1,08 và 5,43. C. 0,54 và 5,16. D. 1,08 và 5,16.
Câu 15. Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 32,4. B. 64,8. C. 59,4. D. 54,0.
Câu 16 (ĐH 2011-Khối A). Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành hai phần bằng nhau.
- Cho phần 1 vào dung dịch KOH (dư) thu được 0,784 lít khí H2 (đktc).
- Cho phần 2 vào một lượng dư H2O, thu được 0,448 lít khí H2 (đktc) và m gam hỗn hợp kim loại Y. Hoà tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu được 0,56 lít khí H2 (đktc). Khối lượng (tính theo gam) của K, Al, Fe trong mỗi phần hỗn hợp X lần lượt là:
A. 0,39; 0,54; 1,40. B. 0,78; 1,08; 0,56. C. 0,39; 0,54; 0,56. D. 0,78;
0,54; 1,12.
Câu 17. Cho hỗn hợp kim loại gồm Ba và Al theo tỉ lệ mol tương ứng là 1:3 hòa tan vào một lượng nước dư. Sau phản ứng thu được 2,7 gam chất rắn không tan và V lít khí H2 (ở đktc).
Giá trị của V là:
A. 2,24 lít B. 4,48 lít C. 6,72 lít D. 8,96 lít
Câu 18. Hòa tan 21,6 gam Al trong 400 mL dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 1M và NaOH 1,25 M (đun nóng). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là?
A. 10,752 lít B. 5,376 lít C. 6,72 lít D. 8,96 lít