Bài 29: Luyện tập: Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm

Lý thuyết về tính chất của nhôm và hợp chất

1. Cấu tạo

– Nhôm có số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3.

– Cấu tạo của nhôm: Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1, hay [Ne] 3s23p1. Al là nguyên tố p, Năng lượng ion hóa: I3: I2 = 2744: 1816 = 1,5: 1. Độ âm điện 1,61. Mạng tinh thể: nhôm có cấu tạo kiểu mạng lập phương tâm diện.

2. Tính chất vật lý

– Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi và dát mỏng. Có thể dát mỏng được, lá nhôm mỏng 0,01mm.

+ Nhôm là kim loại nhẹ (2,7g/cm3), nóng chảy ở 660oC.

+ Nhôm dẫn điện và nhiệt tốt. Độ dẫn nhiệt bằng 2/3 đồng nhưng lại nhẹ hơn đồng(8,92g/cm3) 3 lần. Độ dẫn điện của nhôm hơn sắt 3 lần.

3. Tính chất hóa học

a. Tính khử của nhôm

Al → Al3+ + 3e.

– Tác dụng với phi kim:

– Tác dụng với oxit kim loại:

– Tác dụng với axit:

– Tác dụng với dung dịch kiềm: 2Al + 2NaOH + H2O → 2NaAlO2 + 3H2

b. Tính chất của hợp chất nhôm

Nhôm oxit và nhôm hidroxit là những hợp chất có tính lưỡng tính:

Ví dụ:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

4. Sản xuất

Sản xuất bằng phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy.

Bài 1 (trang 134 SGK Hóa 12):

Nhôm bền trong môi trường không khí và nước là do

A. Nhôm là kim loại kém hoạt động.

B. Có màng oxit Al2O3 bền vững bảo vệ.

C. Có màng hiđroxit Al(OH)3 bền vững bảo vệ.

D. Nhôm có tính thụ động với không khí và nước.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Bài 2 (trang 134 SGK Hóa 12): 

Nhôm không tan trong dung dịch nào sau đây?

A. HCl.

B. H2SO4.

C. NaHSO4.

D. NH3.

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Bài 3 (trang 134 SGK Hóa 12): 

Cho 31,2 gam hỗn hợp bột Al và Al2O3 tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít H2 ở đktc. Khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là

A. 16,2 gam và 15 gam.

B. 10,8 gam và 20,4 gam.

C. 6,4 gam và 24,8 gam.

D. 11,2 gam và 20 gam.

Lời giải:

Chọn B.

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↓

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

⇒ mAl = 27.0,4 = 10,8 (gam); mAl2O3 = 31,2 – 10,8 = 20,4 (gam).

Bài 4 (trang 134 SGK Hóa 12): 

Chỉ dùng thêm 1 hóa chất, hãy phân biệt các chất trong những dãy sau và viết phương trình hóa học để giải thích.

a) Các kim loại: Al, Mg, Ca, Na.

b) Các dung dịch: NaCl, CaCl2, AlCl3.

c) Các chất bột: CaO, MgO, Al2O3.

Lời giải:

a. Nhận biết Al, Mg , Ca, Na

– Cho nước vào 4 mẫu thử:

+ Mẫu kim loại tan trong nước tạo thành dung dịch trong suốt là Na

+ Mẫu kim loại tan trong nước tạo dung dịch vẩn đục là Ca

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

+ Hai mẫu thử không tan trong nước là Al và Mg

– Hai kim loại không tan trong nước ta cho dung dịch NaOH vào, kim loại nào phản ứng có khí bay ra là Al, còn lại là Mg

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

b. Nhận biết các dung dịch NaCl, CaCl2, AlCl3

Cho dung dịch NaOH vào 3 mẫu thử:

+ Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan là : AlCl3.

+ Mẫu thử nào dung dịch có vẩn đục là CaCl2

+ Mẫu thử nào dung dịch trong suốt là NaCl.

PTHH:

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

CaCl2 + 2NaOH → Ca(OH)2 + 2NaCl

c. Nhận biết các chất bột CaO, MgO, Al2O3

Cho nước vào 3 mẫu thử, mẫu thử nào tan trong nước là CaO, hai mẫu thử không tan trong nước là MgO và Al2O3

CaO + H2O → Ca(OH)2

Lấy Ca(OH)2 ở trên cho vào 2 mẫu thử không tan trong nước. Mẫu thử nào tan ra là Al2O3, còn lại là MgO

Ca(OH)2 + Al2O3 → Ca(AlO2)2 + H2O

Bài 5 (trang 134 SGK Hóa 12): 

Viết phương trình hóa học để giải thích các hiện tượng xảy ra khi.

a) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3.

b) Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3.

c) Cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch NaOH và ngược lại.

d) Sục từ từ đến dư khi CO2 vào dung dịch NaAlO2.

e) Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2.

Lời giải:

a. Cho dd NH3 dư vào dd AlCl3 xuất hiện kết tủa trắng keo Al(OH)3

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

b.Cho từ từ dd NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3 ban đầu xuất hiện kết tủa trắng keo Al(OH)3, sau đó kết tủa tan ra dung dịch trở lại trong suốt

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

c.Cho từ từ dd Al2(SO4)3 vào dung dịch NaOH xuất hiện kết tủa Al(OH)3 sau đó kết tủa tan ngay.

Ngược lại cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Al2(SO4)3 ban đầu sẽ có kết tủa trắng keo Al(OH)3, sau đó khi dư NaOH thì kết tủa tan ra.

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

d. Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Na[Al(OH)4].

Xuất hiện kết tủa trắng keo Al(OH)3

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

e.Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào dd Na[Al(OH)4].

Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng keo của Al(OH)3 sau đó khi HCl dư thì kết tủa tan ra

2NaAlO2 + 2HCl + 2H2O → 2NaCl + 2Al(OH)3

3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O

Bài 6 (trang 134 SGK Hóa 12): 

Hỗn hợp X gồm hai kim loại K và Al có khối lượng 10,5 gam. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong nước được dung dịch A. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch A: lúc đầu không có kết tủa, khi thêm được 100 ml dung dịch HCl 1M thì bắt đầu có kết tủa. Tính thành phần % số mol của các kim loại trong X.

Lời giải:

Ta có phương trình:

Thêm từ từ HCl vào dd A lúc đầu không có kết tủa do HCl trung hòa KOH dư:

Khi HCl trung hòa hết KOH dư thì xuất hiện kết tủa:

KAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + KCl

Gọi x, y lần lượt là mol K và Al ban đầu

Để trung hòa hết KOH cần: 0,1. 1 = 0,1 mol HCl

Theo pt ⇒ x – y = 0,1

Theo bài ra ta có hệ pt:

Mục lục Giải bài tập Hóa 12

Xem thêm