Bài 29: Luyện tập: Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm
Nội dung lý thuyết
Các phiên bản khácI. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Nhôm
| Vị trí trong bảng tuần hoàn | Nhôm nằm ở ô số 13, nhóm IIIA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn. |
| Tính chất vật lí | Là kim loại nhẹ, màu trắng bạc, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, dẻo, dễ dát mỏng.
|
| Tính chất hóa học | Là kim loại có tính khử mạnh (chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ).
Có lớp màng oxit Al2O3 bảo vệ nên trong thực tế, Al không tác dụng với O2 của không khí và nước. Nhôm phản ứng được với dung dịch kiềm giải phóng khí H2. |
2. Hợp chất của nhôm
| Nhôm oxit (Al2O3) | Nhôm hidroxit [Al(OH)3] | Nhôm sunfat |
| Là oxit lưỡng tính - vừa tan trong dung dịch axit, vừa tan trong dung dịch kiềm mạnh | Là hidroxit lưỡng tính, vừa tan trong dung dịch axit, vừa tan trong dung dịch kiềm mạnh. | Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O. Phèn nhôm: M2SO4.Al2(SO4)3.24H2O (M là Li+, Na+, NH4+). |
II. BÀI TẬP
Bài 1. Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm). Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo 0,672 lít khí (đktc). Tính giá trị của m?
Hướng dẫn giải
Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH có khí thoát ra → Al dư
2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3
0,02 ← 0,01
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
0,02 ← 0,03
→ nAl = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol → mAl = 0,04.27 = 1,08 gam.
Bài 2. Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí (ở đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 6,72 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Xác định giá trị của m?
Hướng dẫn giải
Cho X vào HCl dư chỉ có Al phản ứng:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
0,1 0,15 mol
Cho X vào HNO3 đặc, nguội chỉ có Cu phản ứng:
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
0,15 0,3 mol
→ m = 0,1.27 + 0,15.64 = 12,3 gam.
Bài 3. Một hỗn hợp gồm Na, Al có tỉ lệ số mol là 1 : 2. Cho hỗn hợp này vào nước, sau khi phản ứng kết thúc thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) và một chất rắn. Tính khối lượng của chất rắn thu được sau phản ứng?
Hướng dẫn giải
Gọi số mol của Na và Al lần lượt là x và 2x (mol)
2Na (x) + 2H2O → 2NaOH (x) + H2 (0,5x mol)
2Al (x) + 2NaOH (x) + 2H2O → 2NaAlO2 (x) + 3H2 (1,5x mol)
nkhí = 0,4 mol → 0,5x + 1,5x = 0,4 → x = 0,2
Chất rắn không tan là Al dư: nAl dư = 2x – x = x = 0,2 mol.
Vậy m = mAl dư = 27.0,2 = 5,4 gam.
Bài 4. Hòa tan 21 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 bằng HCl vừa đủ được dung dịch A và 13,44 lít H2 (đktc). Tìm thể tích dung dịch (lít) NaOH 0,5M cần cho vào dung dịch A để thu được 31,2 gam kết tủa?
Hướng dẫn giải
Gọi số mol Al và Al2O3 lần lượt là a và b mol
→ 27a + 102b = 21
2Al (a) + 6HCl → 2AlCl3 (a) + 3H2 (1,5a mol)
Al2O3 (b) + 6HCl → 2AlCl3 (2b mol) + 3H2O
nkhí = 0,6 mol → 1,5a = 0,6 mol
Giải hệ phương trình được a = 0,4 và b = 0,1 mol.
Dung dịch A có ion Al3+: a + 2b = 0,6 mol
n↓ = 0,4 < nAl3+ = 0,6 nên có hai trường hợp xảy ra:
Trường hợp 1: Al3+ dư, NaOH hết
Al3+ + 3OH- (1,2) → Al(OH)3 ↓ (0,4 mol)
→ VNaOH = 1,2 : 0,5 = 2,4 lít.
Trường hợp 2: Al3+ và NaOH đều hết, kết tủa tan một phần
Al3+ (0,6) + 3OH- (1,8) → Al(OH)3 ↓ (0,6 mol)
Sau phản ứng còn 0,4 mol kết tủa, nên kết tủa tan 0,2 mol
Al(OH)3↓ (0,2) + OH- → AlO2- (0,2 mol) + 2H2O
∑nNaOH = 1,8 + 0,2 = 2 mol
→ VNaOH = 2 : 0,5 = 4 lít.
Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!