Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm

Lý thuyết

Bài 6.50, 6.51,6.52, 6.53, 6.54 trang 62 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

6.50. Nhôm hiđroxit thu được từ cách làm 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 dịch AlCl₃.

D. Cho Al₂O₃ tác dụng với nước.

6.51. Chỉ dùng hoá chất nào sau đây có thể phân biệt 3 chất rắn là Mg, Al và Al₂O₃ ?

A. Dung dịch HCl                     B. Dung dịch KOH

C. Dung dịch NaCl                   D. Dung dịch CuCl₂ 

6.52. Các dung dịch ZnSO₄ và AlCl₃ đéu không màu. Để phân biệt 2 dung dịch này có thế dùng dung dịch của chất nào sau đây ?

A. NaOH                              B. HNO₃

C. HCl                                 D. NH₃

6.53. Hiện tượng nào sau đây đúng khi cho từ từ dung dịch NH₃ đến dư vào ống nghiệm đựng dung dịch AlCl₃ ?

A. Sủi bọt khí, dung dịch vẫn trong suốt và không màu.

B. Sủi bọt khí và 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 dịcl lại trong suốt.

D. Dung dịch đục dần do tạo ra chất kết tủa và kết tủa không tan khi chi dư dung dịch NH₃.

6.54. Trong 1 lít dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,15M có tổng số mol các ion do mue phân li ra (bỏ qua sự thuỷ phân của muối) là

A. 0,15 mol.                         B. 0,3 mol.

C. 0,45 mol.                          D. 0,75 mol.

Hướng dẫn giải

6.50	6.51	6.52	6.53	6.54
B	B	D	D	D

6.52. D

$\begin{array}{c}AlC{l}_3+3N{H}_3+3H_{2}O\to Al{\left(OH\right)}_3\downarrow +3N{H}_{4}Cl\\ \left(không\tan trongN{H}_{3}dư\right)\\ ZnS{O}_4+2N{H}_3+2H_{2}O\to Zn{\left(OH\right)}_2\downarrow +{\left(N{H}_4\right)}_{2}S{O}_4\\ Zn{\left(OH\right)}_2+4N{H}_3\to \left[Zn{\left(N{H}_3\right)}_4\right]{\left(OH\right)}_2\\ \left(\tan \right)\end{array}$

Bài 6.55, 6.56, 6.57, 6.58, 6.59, 6.60, 6.61 trang 63 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

6.55. Hòa tan m gam Al tác dụng hết với 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.                                 B. 1,35.

C. 0,81.                                 D. 8,1.

6.56. 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.

6.57. Nung nóng hỗn hợp gồm 10,8 g bột Al với 16 g bột Fe₂O₃ (không có không khí), nếu hiệu suất phản ứng là 80% thì khối lượng Al₂O₃ thu được là

A. 8,16 g.                              B. 10,20 g.

C. 20,40 g.                            D. 16,32 g.

6.58.   Đốt cháy bột Al trong bình khí Cl₂ dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng chất rắn trong bình tăng 4,26 g. Khối lượng Al đã phản ứng là

A. 2,16 g.            B. 1,62 g.           C. 1,08 g.                D. 3,24 g.

6.59.   Cho 4,005 g AlCl₃ vào 1000 ml dung dịch NaOH 0,1M. Sau khi phản ứng xong thu được khối lượng kết tủa là

A. 1,56 g                                          B. 2,34 g

C. 2,60 g                                          D. 1,65 g.

6.60.   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.

6.61.   Cho 16,2 g kim loại X (có hoá trị n duy nhất) tác dụng với 3,36 lít O₂ (đktc), phản ứng xong thu được chất rắn A. Cho A tác dụng hết với đung dịch HCl thấy có 1,2 g khí H₂ thoát ra. Kim loại X là

A. Mg.                                              B. Zn.

C. Al.                                               D. Ca.

Hướng dẫn giải

6.55	6.56	6.57	6.58	6.59	6.60	6.61
B	C	A	C	A	A	C

Bài 6.64 trang 64 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Quặng boxit chứa Al₂O₃.2H₂O thường có lẫn tạp chất là Fe₂O₃ và SiO₂. Để tinh chế quặng, người ta làm như sau : Cho quặng tác dụng với NaOH đặc, dư. Lọc bỏ chất rắn không tan được dung dịch X. Sục CO₂ dư vào dung dịch X được kết tủa Y và dung dịch Z. Nung kết tủa Y ở nhiệt độ cao được A1₂O₃ tinh khiết. Hãy lập sơ đồ biến đổi của các chất trong quá trình tinh chế trên.

Hướng dẫn giải

Bài 6.62, 6.63 trang 64 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

6.62.   Khi cho m gam Al tác dụng với dung dịch NaOH dư được X lít khí và khi cho cũng m gam Al tác dụng với HNO₃ loãng dư được y lít khí N₂ duy nhất (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện). Quan hệ giữa x và y là

A. x = 5y.                                         B. y = 5x.

C. x = y.                                           D. x= 2,5y.

6.63.   Nhận định nào sau đây không đúng ?

A. Trong phản ứng của Al với dung dịch NaOH thì Al là chất khử và NaOH là chất oxi hoá.

B. Al có khả năng tác dụng với nước ngay ở điều kiện thường.

C. Al là kim loại có tính khử mạnh, nó bị oxi hoá dễ dàng thành ion Al³⁺.

D. Hỗn hợp gồm bột nhôm và bột oxit sắt từ được gọi là hỗn hợp tecmit.

Hướng dẫn giải

6.62	6.63
A	A

6.62. Chọn A

$Al\stackrel{+NaOH}{⟶}\frac{3}{2}{H}_{2}và10Al\stackrel{+HN{O}_3}{⟶}3N_2$ 

Ta có: $n_{H_2}=\frac{m}{27}.\frac{3}{2}=\frac{x}{22,4}\left(1\right)$  

Và $n_{N_2}=\frac{m}{27}.\frac{3}{10}=\frac{y}{22,4}\left(2\right)$ 

Từ  (1) và (2) $\Rightarrow \frac{x}{y}=5$

6.63. Chọn A

Trong phản ứng giữa Al với dung dịch NaOH, chất đóng vai trò oxi hóa là H₂O không phải NaOH

$\underset{\left[K\right]}{\overset{0}{Al}}+NaOH+\underset{\left[O\right]}{\overset{+1}{H_{2}O}}\to NaAl{O}_2+\frac{3}{2}\stackrel{0}{H_2}$

Bài 6.65 trang 64 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Tại sao Al khử H₂O rất chậm và khó, nhưng lại khử H₂O dễ dàng trong dung dịch kiềm mạnh, giải phóng khí H₂ ? Kiềm giữ vai trò gì trong phản ứng này ? Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Hướng dẫn giải

2Al + 6H₂O→ 2Al(OH)₃+ 3H₂                   (1)

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ +2H₂O         (2)

Hai phản ứng trên xảy ra luân phiên nhau, cho tới khi Al bị oxi hoá hết. Ở đây, kiềm giữ vai trò hoà tan màng bảo vệ Al(OH)₃, tạo điều kiện cho Al khử H₂O dễ dàng.

Bài 6.66 trang 64 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Có gì giống nhau và khác nhau khi nhỏ từ từ cho đến dư :

a)   Dung dịch NH₃ vào dung dịch AlCl₃ ?

b)   Dung dịch Ba(OH)₂ vào dung dịch AlCl₃ ?

Hướng dẫn giải

a) Kết tủa tạo ra không tan trong dung dịch NH₃ dư :

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

b) Kết tủa tạo ra tan trong dung dịch Ba(OH)₂ dư :

2AlCl₃ + 3Ba(OH)₂ → 2Al(OH)₃ + 3BaCl₂

2Al(OH)₃ + Ba(OH)₂ → Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O.

Bài 6.67 trang 64 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Tuỳ thuộc vào nồng độ của dung dịch HNO₃, Al có thể khử HNO₃ thành NO₂, N₂O, NO, N₂, NH₄NO₃. Viết phương trình hoá học của các phản ứng

Hướng dẫn giải

Các phương trình hoá học :

Al + 6HNO₃→ Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Al + 4HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

10Al + 36HNO₃ → 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O

8Al + 30HNO₃ →8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O.

Bài 6.68 trang 64 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Có 4 kim loại riêng biệt là Na, Ca, Cu, Al. Hãy nhận biết mỗi kim loại bằng phương pháp hoá học và viết các phương trình hoá học.

Hướng dẫn giải

Dùng H₂O để phân thành 2 nhóm kim loại : Nhóm (1) gồm Na và Ca, nhóm (2) gồm Cu và Al. Sản phẩm là các dung dịch NaOH và Ca(OH)₂.

Dùng CO₂ nhận biết dung dịch Ca(OH)₂, suy ra chất ban đầu là Ca. Kim loại còn lại ở nhóm (1) là Na.

Kim loại nào ở nhóm (2) tác dụng với dung dịch NaOH tạo bọt khí, kim loại đó là Al. Kim loại còn lại ở nhóm (2) là Cu.

Bài 6.69 trang 65 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Chỉ dùng những chất ban đầu là NaCl, H₂O, Al hãy điều chế :

a)  AlCl₃.

b)  Al(OH)₃.

c) Dung dịch NaAlO₂

Hướng dẫn giải

a) Hoà tan NaCl vào nước tới bão hoà rồi điện phân dung dịch :

$2NaCl+2H_{2}O\underset{mangngan}{\overset{dpdd}{⟶}}{H}_2+C{l}_2+2NaOH$ (1)

Thu Cl₂ cho phản ứng với Al :

2Al + 3Cl₂→2AlCl₃     (2)

- Lấy AlCl₃ vừa điều chế được (2) cho tác dụng với NaOH ở (1) :

AlCl₃ + 3NaOH (vừa đủ) →Al(OH)₃ + 3NaCl (3)

- Lấy Al(OH)₃ điều chế được ở (3) cho tác dụng với NaOH :

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

Bài 6.70 trang 65 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Có gì giống và khác nhau khi cho khí CO₂ và dung dịch HCl loãng tác dụng với dung dịch NaAlO₂? Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Hướng dẫn giải

- Kết tủa xuất hiện, không tan trong CO₂ dư :

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃ + NaHCO₃

- Kết tủa xuất hiện rồi tan trong dung dịch HCl dư :

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃  + NaCl

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O.

Bài 6.71 trang 65 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Cho 13,5 g Al vào dung dịch NaOH nóng, lấy dư.

a)  Viết phương trình hoá học của phản ứng dưới dạng phân tử và ion thu gọn.

b)  Tính thể tích khí H₂ bay ra ở 735 mmHg và 22,5°C.

Hướng dẫn giải

a) 2Al + 2NaOH + 2H₂O→ 2NaAlO₂ + 3H₂

natri aluminat

2Al + 2OH^-  + 2H₂O → 2AlO₂ ^- + 3H₂

     ion aluminat

b) \({n_{Al}} = {{13,5} \over {27}} = 0,5mol\)

\({n_{{H_2}}} = {3 \over 2}.{n_{Al}} = 0,75mol \)

\(\to {V_{{H_2}}} = {{nRT} \over P} = {{0,75.0,082.(22,5 + 273).760} \over {735}} = 18,8l\).

Bài 6.72 trang 65 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Hoà tan 0,12 mol FeCl₃, 0,15 mol MgS0₄ và 0,16 mol A1₂(S0₄)₃ vào dung dịch chứa 0,4 moi H₂SO₄ và 0,1 mol HCl được dung dịch X. Cho 254 ml dung dịch NaOH 10M vào X được m gam kết tủa. Xác định giá trị của m.

Hướng dẫn giải

n _Fe³⁺ = 0,12 mol  n _Mg²⁺ = 0,15 mol n _Al³⁺ = 0,32 mol

 n _H⁺ =0,9 mol  n _OH^- = 2,54 mol

Khi cho NaOH vào dd X thì:

(1) H⁺ + OH^- → H₂O

→ n _OH- = n _H+ = 0,9mol

(2) Fe³⁺ + 3OH^-  → Fe(OH)₃↓

→ n _OH^- = 3n _Fe³⁺ = 3.0,12= 0,36mol

(3) Mg²⁺ + 2OH^-  → Mg(OH)₂ ↓

→ n _OH- = 2 n _Mg²⁺ = 2.0,15=0,3mol

Từ (1),(2) và (3) → n _OH- (dư) =2,54- 0,9- 0,36- 0,3= 0,98 mol

(4) Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃↓

→ n _OH- = 3n _Al³⁺ = 3.0,32=0,96 mol

Do OH^- dư 0,02 mol nên tiếp tục có pứ:

(5) Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O

→ n _Al(OH)3 = 0,32 -0,02= 0,3 mol

Vậy kết tủa gồm Fe(OH)₃: 0,12 mol, Mg(OH)₂: 0,15 mol, Al(OH)₃: 0,3 mol

→ m ↓= 0,12.107+ 0,15.58+ 0,3.78 = 44,94g

Bài 6.73 trang 65 sách bài tập (SBT) Hóa học 12

Cho 100 ml dung dịch NaOH X mol/1 (x > 0,4M) vào dung dịch chứa 0,02 mol MgCl₂ và 0,02 mol AlCl₃. Lọc lấy kết tủa và nung đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Để m nhỏ nhất thì giá trị của X bằng bao nhiêu.

Hướng dẫn giải

MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓ + 2NaCl

Al(OH)₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂O

Kết tủa nhỏ nhất khi Al(OH)₃ tan hết

→ nNaOH= 2n _MgCl2 + 3n _AlCl3 + n _Al(OH)3

= 2.0,02 + 3.0,02 + 0,02= 0,12 mol

Vậy \(x = {{0,12} \over {0,1}} = 1,2M\).