Nhôm (bắt nguồn từ tiếng Pháp: aluminium) là tên của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. 1.2 Tính chất vật lí, hóa họcTính chất vật lí
Tính chất hóa học - Phản ứng với oxi và một số phi kim Nhôm phản ứng với oxi tạo thành oxit và phản ứng với nhiều phi kim khác như S, Cl2 tạo thành muối. Ví dụ:  Chú ý: Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững, lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí, nước. - Phản ứng với axit (HCl, H2SO4 loãng,…) giải phóng H2. Ví dụ: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc, nguội, - Phản ứng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn. Nhôm phản ứng được với nhiều dung dịch muối của những kim loại hoạt động hóa học yếu hơn tạo ra muối nhôm và kim loại mới. Ví dụ: 2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu - Phản ứng với dung dịch kiềm Đây là tính chất hóa học đặc biệt của nhôm so với các kim loại khác. Nhôm phản ứng với dung dịch kiềm giải phóng khí H2. Ví dụ: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 Ngoài ra, ở nhiệt độ cao nhôm còn có thể phản ứng được với nhiều oxit kim loại để tạo thành kim loại. Phản ứng này còn được gọi là phản ứng nhiệt nhôm. Ví dụ: 1.3 Phương pháp giải
- Nếu hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH sinh ra khí H2, chứng tỏ có Al dư - Nếu hỗn hợp sau phản ứng gồm hai kim loại, chứng tỏ có M dư - Nếu hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch axit thu được khí H2, thì chưa thể xác định Al dư hay MxOy dư.
2. Ví dụ minh họaVí dụ 1: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm). Cho sản phẩm sau phản ứng hoàn toàn tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được 0,672 lít khí (đktc). Giá trị của m là
Lời giải chi tiết nFe2O3=1,6160=0,01 mol;nH2=0,67222,4=0,03 mol Cho sản phẩm sau phản ứng hoàn toàn tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được khí H2 → Al còn dư sau phản ứng nhiệt nhôm → Tính toán theo số mol Fe2O3 Phương trình hóa học: 2Al + Fe2O3→t0Al2O3+2Fe0,02←0,01 Ta có: nAl du=23nH2=23.0,03=0,02 mol → nAl ban đầu = nAl phản ứng + nAl dư = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol → m = 0,04.27 = 1,08 gam Chọn C. Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe3O4, thu được hỗn hợp Y. Cho Y vào dung dịch NaOH dư, thu được 6,72 lít khí. Mặt khác, nếu cho Y vào dung dịch HCl dư thì thu được 26,88 lít khí. Giá trị của m là
Lời giải chi tiết Ta có sơ đồ: Xét Y + NaOH dư: nH2=0,3 mol; nAl du=23nH2=23.0,3=0,2 mol Xét Y + HCl dư: nH2=1,2 mol Bảo toàn electron: 3nAl du+2nFe=2nH2 →3.0,2+2nFe=2.1,2→nFe=0,9 mol Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe3O4=13nFe=0,3 mol Bảo toàn nguyên tố O: 4nFe3O4=3nAl2O3=0,3.4=1,2 mol→nAl2O3=0,4 mol Bảo toàn nguyên tố Al: nAl ban dau=2nAl2O3+nAl du=0,4.2+0,2=1 mol → m = 0,3.232 + 1.27 = 96,6 gam Chọn D. Ví dụ 3: Nung nóng 46,6 gam hỗn hợp gồm Al và Cr2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia hỗn hợp thu được sau phản ứng thành hai phần bằng nhau. Phần một phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 1M (loãng). Để hòa tan hết phần hai cần vừa đủ dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là
Lời giải chi tiết Ta xét trong mỗi phần (23,3 gam) Xét phần một + NaOH: nNaOH=0,3 mol→nOH−=0,3 mol Ta có sơ đồ: Ta có: nAl ban dau=2nAl2O3+nAl du=nOH− phan ung→nAl ban dau=0,3 mol Mặt khác: mAl+mCr2O3=23,3 gam→mCr2O3=23,3−0,3.27=15,2 gam→nCr2O3=0,1 mol Xét phần hai + HCl: Bảo toàn nguyên tố Al: nAlCl3=nAl ban dau=0,3 mol Bảo toàn nguyên tố Cr: nCrCl2=2nCr2O3=0,2 mol Bảo toàn nguyên tố Cl: nHCl=nCl−=3nAlCl3+2nCrCl2=3.0,3+2.0,2=1,3 mol Chọn B. 3. Bài tập vận dụngBài 1: Không được dùng chậu nhôm để chứa nước vôi trong do
Lời giải: Đáp án B Không được dùng chậu nhôm để chứa nước vôi trong, do nhôm có thể tác dụng được với dung dịch nước vôi trong theo phản ứng: 2Al + Ca(OH)2 + 2H2O → Ca(AlO2)2 + 3H2. Bài 2: Hiện tượng nào xảy ra khi cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 ?
Lời giải: Đáp án B Hiện tượng: Ngay lập tức xuất hiện kết tủa keo trắng, theo phản ứng: 3NaOH + AlCl3 → 3NaCl + Al(OH)3 (↓ keo trắng) Sau đó kết tủa tan theo phản ứng: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O. Bài 3: Cho 10,8 g một kim loại M (hóa trị III) phản ứng với khí clo ở nhiệt độ cao tạo thành 53,4g muối. Kim loại M là
Lời giải: Đáp án C Bảo toàn khối lượng có: Theo PTHH có Vậy kim loại cần tìm là Al. Bài 4: Cho 3,82 gam hỗn hợp hai kim loại Ba, Al vào lượng nước dư chỉ thu được dung dịch chứa duy nhất một muối. Khối lượng Ba có trong hỗn hợp là
Lời giải: Đáp án D Do sau phản ứng chỉ thu được dung dịch chứa một muối nên cả Ba và Al đều phản ứng hết. Phương trình hóa học: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 x……………….x mol 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2. 2x…….x mol Theo PTHH có: mBa + mAl = 137x + 54x = 3,82 → x = 0,02 mol. Vậy mBa = 137.0,02 =2,74 gam. Bài 5: Hòa tan hoàn toàn 11 gam hỗn hợp bột các kim loại: Fe, Al trong dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được dung dịch A và 8,96 lít H2 (đktc). Phần trăm khối lượng của nhôm trong hỗn hợp ban đầu là
Lời giải: Đáp án A Gọi số mol của Al và Fe lần lượt là x (mol) và y (mol) mKL = 11 gam → 27x + 56y = 11 (gam) (1) Phương trình hóa học: 2Al + 3H2SO4 (loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2 (↑) x............................................................1,5x mol Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2 (↑) y...................................................y mol → 1,5x + y = 0,4 (2) Từ (1) và (2) có x = 0,2 mol và y = 0,1 mol Bài 6: Hòa tan 25,8g hỗn hợp gồm bột Al và Al2O3 trong dung dịch HCl dư. Sau phản ứng người ta thu được 0,6g khí H2. Khối lượng muối AlCl3 thu được sau phản ứng là
Lời giải: Đáp án C 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 0,2…………….0,2………0,3 mol Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O Bảo toàn nguyên tố Al có: Bài 7: Phản ứng hóa học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?
Lời giải: Đáp án D Phản ứng của nhôm với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm. Bài 8: Có thể dùng hóa chất nào sau đây để phân biệt 3 chất rắn Mg, Al, Al2O3 đựng trong các lọ riêng biệt?
Lời giải: Đáp án B Cho từng chất rắn trong lọ tác dung với NaOH. - Không có hiện tượng xảy ra → Mg. - Chất rắn tan dần, có khí thoát ra → Al 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 - Chất rắn tan dần → Al2O3 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Bài 9: 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). Giá trị của m là
Lời giải: Đáp án C Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH có khí thoát ra → Al dư 0,02…..0,01 mol 2Aldư + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 0,02……………………………………..0,03 mol → nAl = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol → mAl = 0,04.27 = 1,08 gam. Bài 10: Cho 5,4 gam bột nhôm tác dụng với 100 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí hiđro (đktc). Giá trị của V là |
