Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp BaOH2 0,1M và NaOH 0,6M vào dung dịch Y đến khi thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam rắn khan..
Trang 1Trang 1
BÀI 13: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM MỤC TIÊU
Kiến thức
1 Trình bày được tính chất vật lí, tính chất hóa học và phương pháp điều chế kim loại nhôm
2 Trình bày được tính chất hóa học và các phản ứng thường gặp của một số hợp chất của nhôm
3 Trình bày được một số ứng dụng quan trọng của nhôm và hợp chất của nhôm
Kĩ năng
1 Xác định được các sản phẩm phản ứng của nhôm và hợp chất của nhôm
2 Giải thành thạo các bài tập liên quan đến nhôm và hợp chất của nhôm
3 Vận dụng kiến thức lí thuyết để giải quyết các bài tập thực tiễn
Làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô
Làm nhà cửa và trang trí nội thất Làm dụng cụ nhà bếp, dây dẫn điện
Nhôm oxit lẫn các oxit khác là các loại đá quý dùng làm đồ trang sức…
Al(OH) 2 Chất rắn màu trắng, kết tủa
ở dạng keo
Hấp phụ các cặn bẩn trong nước
Al 2 (SO 4 ) 3 Tan tốt trong nước Phèn chua (Al2(SO4)3.K2SO424H2O) được dùng trong ngành
thuộc da, Công nghiệp giấy, chất cầm màu, làm trong nước
2 Tính chất hóa học
Al
Tính khử mạnh (AI không phản ứng với H2SO4, đặc nguội và HNO3 đặc nguội)
Trang 2SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
Trang 3Ví dụ 3: Chất được dùng để làm trong nước đục, chất cầm màu là
Trang 4Câu 3: Chất không tan được trong dung dịch kiềm dư là
Câu 4: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch chất X thấy lúc đầu có kết tủa keo bông, sau đó
kết tủa tan dần đến hết Chất X là A Cuso B FeCiz C AICI
Câu 5: Hỗn hợp tecmit được sử dụng dùng để hàn đường ray Hỗn hợp tecmit gồm bột
Câu 6: Trong công nghiệp, kim loại nhôm được điều chế bằng phương pháp
C điện phân dung dịch D điện phân nóng chảy
Câu 7: Al O không phản ứng với dung dịch 2 3
Câu 8: Al O tác dụng được với dãy các chất: 2 3
A Na SO , HNO 2 4 3 B NaCl, NaOH C.HNO , KNO 3 3 D HCl, NaOH
Câu 9: Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy
Câu 10: Dãy gồm các oxit đều bị AI khử ở nhiệt độ cao là:
A FeO, MgO, CuO B PbO, K O,SnO 2 C Fe O ,SnO, BaO 3 4 D FeO,CuO,Cr O 2 3
Câu 11: Nước thải công nghiệp chế biến cafe, chế biến giấy, chứa hàm lượng chất hữu cơ cao ở dạng hạt
lơ lửng Trong quá trình xử lí loại nước thải này, để làm cho các hạt lơ lửng này keo tụ lại thành khối lớn,
dễ dàng tách ra khỏi nước (làm trong nước) người ta thêm vào nước thải một lượng dung dịch
Trang 5Câu 13: Tiến hành các thí nghiệm sau:
(a) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Ca HCO 3 2
(b) Cho dung dịch HCl tới dư vào dung dịch NaAlO 2
(c) Sục khí NH tới dư vào dung dịch AlCl 3
(d) Sục khí CO, tới dư vào dung dịch NaAlO 2
Sau khi các phản ứng kết thúc, số thí nghiệm thu được kết tủa là
Câu 14: Cho dãy các chất sau: Al, NaHCO , Al O , Al(OH) , AlCl Số chất phản ứng được với dung 3 2 3 3 3dịch NaOH là
Câu 15: Cho các phát biểu sau:
(a) Điều chế kim loại AI bằng cách điện phân nóng chảy Al O 2 3
(b) Tất cả kim loại kiềm thổ đều tan trong nước ở nhiệt độ thường
(c) Quặng boxit có thành phần chính là Na AlF 3 6
(d) Nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo
(e) Thạch cao sống có công thức là CaSO H O 4 2
(g) Đun nóng có thể làm mềm nước có tính cứng vĩnh cửu
Số phát biểu đúng là
Câu 16: Cho các phát biểu sau:
(a) Các oxit của kim loại kiềm đều tan trong nước, giải phóng hiđro
(b) Kim loại K được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy
(c) Kim loại Na khử được ion 3
A trong dung dịch thành AI
(d) Có thể điều chế Mg bằng cách cho khí CO khử MgO ở nhiệt độ cao
(e) Kim loại AI là chất lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và kiềm
(g) Dung dịch NaOH có thể làm mất tính cứng của nước cứng tạm thời Số phát biểu đúng là
Câu 17: Phát biểu nào sau đây sai?
A Trong công nghiệp, kim loại AI được điều chế bằng cách điện phân Al O nóng chảy 2 3
B Al(OH) phản ứng được với dung dịch HCl và dung dịch KOH 3
C Kim loại A! tan được trong dung dịch HNO đặc, nguội 3
D Trong các phản ứng hóa học, kim loại AI chỉ đóng vai trò chất khử
Câu 18: Cho các phát biểu sau:
(a) Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch NaAlO2 thu được kết tủa trắng
(b) Nhỏ dung dịch Ba HCO 3 2 vào dung dịch KHSO4 thu được kết tủa trắng
(c) Dung dịch Na CO làm mềm được nước cứng toàn phần 2 3
(d) Thạch cao hung dùng để nặn tượng, bó bột khi gãy xương
(e) Hợp kim liti - nhôm siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không
Trang 6Trang 6
Số phát biểu đúng là
Bài tập nâng cao
Câu 19: Cho sơ đồ phản ứng sau:
(a) X Y Al(OH)3 Z
(b) X T Z AlCl3
(c)AlCl3 Y Al(OH)3 T
Các chất X, Y, Z và T tương ứng thỏa mãn sơ đồ trên là:
A.Al SO2 43, Ba(OH) , BaCO và BaCl 2 3 2 B.Al SO2 43, NaOH, Na SO2 4vàH SO 2 4
C.A2SO43, Ba(OH) , BaSO và BaCl 2 4 2 D.Al NO 33, Ba(OH) , Ba NO2 32và NaAlO 2 Câu 20: Cho các sơ đồ phản ứng sau:
(a) X (dư) + Ba(OH)2 Y Z
Trang 7Ví dụ 2: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe vào dung dịch H SO loãng, dư thu được 6,72 lít khí H2 4 2
(đktc) Nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 3,36 lít khí H2(đktc) Giá trị của m là
Câu 4: Hòa tan hết hỗn hợp X gồm Al và Al O cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1M, thu được khí 2 3
H2 và dung dịch chứa m gam muối NaAlO2 Giá trị của m là
Trang 8Trang 8
Câu 7: Cho 15,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Al O tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, thu được 2 36,72 lít khí hiđro (đktc) Khối lượng của Al O trong 15,6 gam X là 2 3
Câu 8: Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al O phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được V lít khí 2 3
H2 (đktc) và dung dịch X Nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc hết lượng kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 2,04 gam chất rắn Giá trị của V là
Dạng 3: Bài toán muối 3
Al tác dụng với dung dịch kiềm
nkn
Ví dụ: Cho 100 ml dung dịch AlCl 0,15M vào 3
250 ml dung dịch NaOH 0,2M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa Giá trị của x là
A 1,56 B 0,78 C 1,17 D 1,30
Hướng dẫn giải
2 3
Trang 9Trang 9
với phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn
điện tích để giải nhanh
Ví dụ 2: Cho 200 ml dung dịch KOH 1,35M vào 50 ml dung dịch AlCl3 1,5M, phản ứng xong thu được
m gam kết tủa Giá trị của m là
Trang 10Trang 10
3 3
3 3
Trang 11sơ đồ phản ứng kết hợp với phương pháp
bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích để
Cách 2: Sử dụng Công thức tính nhanh Vì sau
phản ứng còn kết tủa nên OH- phải hết
Cách 3: Sử dụng bảo toàn nguyên tố
Ví dụ: Cho 100 ml dung dịch AICI, x mol/lít
vào 200 ml dung dịch NaOH 1,6M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 6,24 gam kết tủa Giá trị của x là
H08
A Al l
Trang 13Câu 4: Cho từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch chứa 0,04 mol H SO ;0, 024molFeCl 2 4 3
và 0,016 mol Al2SO4 3 ,phản ứng xong thu được m gam kết tủa Giá trị của m là
Câu 5: Cho 47,4 gam phèn chua vào nước thu được dung dịch X Cho X vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2
1M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là
Bài tập nâng cao
Câu 12: Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch loãng chứa 0,2 mol H SO thu được khí H2 4 2 và dung dịch X Nếu cho 220 ml dung dịch NaOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa Mặt khác, nếu cho 240
ml dung dịch NaOH 2M vào X thì thu được a gam kết tủa Giá trị của m và a lần lượt là
A 2,7 và 1,56 B 2,7 và 4,68 C 5,4 và 1,56 D 5,4 và 4,68
Trang 14Trang 14
Câu 13: Hòa tan hoàn toàn4,74 gam phèn chua vào nước, thu được dung dịch X Cho V ml dung dịch
Ba(OH)2 0,1M vào X, thu được 4,506 gam kết tủa Giá trị của V gần nhất với
m gần nhất với
Câu 15: Cho hỗn hợp X gồm 0,12 mol CuO; 0,1 mol Mg và 0,05 mol Al2O3 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,15 mol H2SO4 (loãng) và 0,55 mol HCl, thu được dung dịch Y và khí H2 Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,6M vào dung dịch Y đến khi thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam rắn khan Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Dạng 4: Bài toán hỗn hợp gồm Al với kim loại Na (hoặc K hoặc Ba) tác dụng với nước hoặc tác dụng với dung dịch kiềm dư
→Phương pháp giải
Khi cho hỗn hợp Al và kim loại (Na, K, Ba)
vào nước hay vào dung dịch kiềm:
2Al 2H O 2OH 2AlO3H
Cách 1: Tinh theo phương trình hóa học (chú
ý phải xét AI hết hay Al dư)
Ví dụ: Cho m gam hỗn hợp Na, Al vào nước, thuđược
0,4 mol H2 Nếu cho m gam hỗn hợp trên vào dung dịch NaOH dư, thì thu được 0,7 mol H2
Gọi số mol của Na và AI lần lượt là x và y mol
Cách 1: Cho hỗn hợp vào nước (Al dư)
Trang 15Trang 15
Cách 2: Sử dụng công thức tính nhanh
Cho hỗn hợp vào nước:
- Nếu Al dư, khi đó OH- hết, khi đó:
Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp Ba và Al vào nước dư sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được
7,168 lít khí H2 (đktc) và 3,08 gam chất rắn không tan Giá trị của m là
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Na, Al và Fe (với tỉ lệ số mol giữa Na và Al tương ứng là 2: 1) Cho X tác dụng
với H2O (dư) thu được chất rắn Y và V lít khí Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch H SO loãng (dư) 2 4thu được 0,25V lít khí Biết các khí đocùng điều kiện, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Tỉ lệ số mol của Fe và AI trong X tương ứng là
Hướng dẫn giải
Cho X (Na, Al, Fe) tác dụng với H2O dư:
Gọi số mol khí H, là x mol
Trang 16Câu 1: Cho m gam hỗn hợp gồm Al và Na vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được
2,24 lít khí H2 (đktc) và 2,35 gam chất rắn không tan Giá trị của m là
Câu 4: Cho 8,6 gam hỗn hợp K, Fe, Mg và Al vào nước Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu
được 4,48 lít khí H2 (đktc) và m gam ba kim loại không tan Giá trị của m là
Câu 5: Hỗn hợp bột X gồm K, Mg, Al Chia X thành ba phần bằng nhau:
Phần một cho vào dung dịch HCl dư, thu được 2,016 lít khí
Phần hai cho vào nước dư, thu được 0,896 lít khí
Phần ba cho vào dung dịch NaOH dư, thu được 1,568 lít khí
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc Phần trăm khối lượng AI trong X là
Câu 6: Hỗn hợp X gồm Al, Na Cho m gam X vào nước dư, thu được V lít khí H2 Nếu cho m gam vào dung dịch NaOH dư, thì thu được 1,75V lít khí H2 Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện, các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng Na trong X là
Câu 7: Hỗn hợp bột X gồm Ba, AI Chia m gam X thành hai phần bằng nhau:
Phần một cho vào nước dư, thu được 1,344 lít khí
Phần hai cho vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 2,016 lít khí
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc Giá trị của m là
Câu 8: Hỗn hợp X gồm Ba, Na và Al, trong đó số mol của Al bằng 6 lần số mol của Ba Cho m gam X
vào nước dư đến phản ứng hoàn toàn, thu được 1,792 lít khí H2 (đktc) và 0,54 gam chất rắn Giá trị của m
là
Bài tập nâng cao
Câu 9: Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành hai phần bằng nhau:
Cho phần một vào dung dịch KOH (dư) thu được 0,784 lít khí H2 (đktc)
Trang 17Trang 17
Cho phần hai 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 của K, Al, Fe trong mỗi phần hỗn hợp X lần lượt là:
A 0,39 gam; 0,54 gam; 1,40 gam B 0,78 gam; 1,08 gam; 0,56 gam
C 0,39 gam; 0,54 gam; 0,56 gam D 0,78 gam; 0,54 gam; 1,12 gam
Câu 10: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na và Al vào nước dư, thu được dung dịch Y Chia Y
Dạng 5: Bài toán nhiệt nhôm
Bài toán 1: Phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn
Với M là kim loại đứng sau AI trong dãy điện hóa
→Hỗn hợp sau phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn
Nếu hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với
dung dịch axit thu được khí H, thì chưa thể xác
định Al dư hay M Ox y dư
Bước 2: Tính toán theo yêu cầu bài toán
Chú ý 1: Nếu Al dư, khi đó có Al O và Al phản 2 3
ứng với dung dịch kiềm, các kim loại còn lại (trừ
Chú ý 2: Sử dụng các định luật bảo toàn: Bảo toàn
khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron
để giải nhanh
Ví dụ: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gamFe O 2 3(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
→Tính toán theo số mol Fe O 2 3Phương trình hóa học:
0
2 t
Trang 18Trang 18
→Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe O thu được hỗn hợp Y Cho 3 4
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
u 3
t 4
Hướng dẫn giải
Ta xét trong mỗi phần (23,3 gam)
Xét phần một + NaOH: nNaOH 0,3molnOH 0,3mol
Trang 19Với M là kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa
→Hỗn hợp sau phản ứng nhiệt nhôm không hoàn
toàn gồmAl O , M O2 3 x y dư M và Al dư
Dựa vào phương trình hóa học để tìm mối quan hệ
số mol giữa các chất đó Sử dụng các phương
pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron, bảo
toàn khối lượng để giải nhanh các bài toán này
Ví dụ: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột
Bảo toàn electron: 3nAldư +
2
3(0, 4 8x) 2.9x 0, 48.2 x0, 04 Xét tỉ lệnA1 nFe O 2 4
8 3 Hiệu suất tính theo Al hoặc Fe O đều được 3 4
Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:
Ví dụ 1: Nung hỗn hợp X gồm 2,7 gam Al và 10,8 gam FeO, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y Để
hòa tan hoàn toàn Y cần vừa đủ V ml dung dịch H SO 1M Giá trị của V là 2 4
Trang 20e SO
Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và m gam hai oxit sắt trong khí trơ, thu được
hỗn hợp rắn X Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí
H2 (đktc) Sục khí CO2 dư vào Y, thu được 7,8 gam kết tủa Cho Z tan hết vào dung dịch H SO ,thu 2 4được dung dịch chứa 15,6 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất 2củaH SO ) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là 2 4
Trang 21Trang 21
Câu 2: Hỗn hợp X gồm Fe O và AI có tỉ lệ mol tương ứng 1: 3 Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X 3 4(không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm
Câu 5: Hỗn hỗn hợp X gồm Al và Fe Ox y Đun nóng m gam X (trong điều kiện không có oxi) đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y Biết Y phản ứng được tối đa với 0,28 mol NaOH trong dung dịch, thu được 6,72 lít H2 (ở đktc) và còn lại 5,04 gam chất rắn không tan Công thức của oxit FeO và giá trị m là
A FeO và 14,52 B Fe O và 13,20 3 4 C Fe O và 14,52 2 3 D Fe O và 14,52 3 4
Câu 6: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe O trong điều kiện không có không khí Sau khi phản 3 4ứng kết thúc thu được hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (đktc) Sục khí CO dư vào dung dịch Y thu được 39 gam kết tủa 2Giá trị của m là
Câu 7: Nung hỗn hợp 15,2 gam gồm Cr O và m gam Al ở nhiệt độ cao Sau khi phản ứng hoàn toàn thu 2 3được 23,3 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với HCl dư thoát ra V lít khí H2 ở đktc Giá trị của V là
Câu 8: Trộn 5,4 gam bột Al với 12,8 gam bột Fe O rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện 2 3không có không khí một thời gian thu được hỗn hợp X Cho X vào dung dịch NaOH (dư), phản ứng xong thu được 1,68 lít khí H2 (đktc) Giả sử chỉ có phản ứng khử oxit kim loại thành kim loại Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là
A 93,75% B 90,25% C 82,50% D 75,00%
Câu 9: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al và 4,56 gam Cr O (trong điều kiện 2 3không cóO ),sau khi phản ứng kết thúc, thu được hỗn hợp X Cho toàn bộ X vào một lượng dư dung dịch 2HCl (loãng, nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,016 lít H2 (đktc) Còn nếu cho toàn
bộ X vào một lượng dư dung dịch NaOH (đặc, nóng), sau khi các phản ứng kết thúc thì số mol NaOH đã phản ứng là
Câu 10: Nung hỗn hợp bột gồm Al và Fe O (trong điều kiện không có oxi), thu được hỗn hợp chất rắn 2 3
X Chia X thành hai phần bằng nhau Cho phần một vào dung dịch HCl (dư) thu được 7,84 lít khí H2
(đktc) Cho phần hai vào dung dịch NaOH (dư) thu được 3,36 lít khí H2 (đktc) Biết rằng các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng của Fe trong X là
Câu 11: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe O và m gam AI Nung X ở nhiệt độ cao trong điều 2 3kiện không có không khí, thu được hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần bằng nhau Phần một tác
Trang 22Trang 22
dụng với dung dịch H SO loãng (dư), thu được 4a mol khí H2 4 2 Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH
dư, thu được a mol khí H2 Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
Câu 12: Trộn 21,6 gam bột Al với m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe O , Fe O thu được hỗn hợp Y Nung 2 3 3 4
Y ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí đến phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Z Cho Z tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít H2 (đktc) Mặt khác, nếu cho Z tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 19,04 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Giá trị của m là
Bài tập nâng cao
Câu 13: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr O ; 0,04 mol FeO và a mol Al Sau 2 3một thời gian phản ứng, trộn đều, thu được hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần bằng nhau Phần một phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M (loãng) Phần hai phản ứng với dung dịch HCl loãng, nóng (dư), thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, Cr O chỉ bị khử 2 3thành Cr Phần trăm khối lượng Cr O đã phản ứng là 2 3
Câu 14: Đun nóng hỗn hợp gồm Al và Fe O (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng 2 3xảy ra hoàn toàn, thu được 28,92 gam hỗn hợp rắn X Nghiền nhỏ, trộn đều rồi chia X làm hai phần Cho phần một vào dung dịch NaOH dư, thu được 1,008 lít khí (đktc) và 3,36 gam rắn Cho phần hai vào 608
ml dung dịch HNO 2,5M, thu được 3,808 lít khí NO (đktc) và dung dịch chỉ chứa m gam muối Giá trị 3của m là
Câu 15: Đun nóng hỗn hợp gồm Al và m gam hai oxit sắt trong khí trơ, thu được hỗn hợp rắn X Cho X
vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2 (đktc) Sục khí CO 2
dư vào Y, thu được 7,8 gam kết tủa Cho Z tan hết vào dung dịch H SO , thu được dung dịch chứa 15,6 2 4gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất của2 H SO ) Biết các phản ứng 2 4xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
Ta có: nAl 0, 46mol;Mhh khi = 0,06 mol
Gọi số mol của N2 và N2O lần lượt là a và b mol
Trang 23Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (tỉ lệ số mol 2 : 5) vào dung dịch chứa
0,394 mol HNO3thu được dung dịch Y và V lít khí N2 (đktc) Y phản ứng tối đa với 3,88 lít dung dịch NaOH 0,125M Giá trị của V là
Hướng dẫn giải
Dung dịch Y phản ứng được với NaOH →Y CÓ chứa NH NO 4 3
Gọi số mol của Al và Zn lần lượt là 2a và 5a mol
Ta có: 2a.27 5a.65 3, 79 a 0, 01
→Số mol của AI và Zn trong 1 lần lượt là 0,02 và 0,05 mol
Ta có sơ đồ:
3 2
y 0,02m
mol
3
ol
3 0,394 0,05mol
n
molN
Bảo toàn electron: 8x 10y 0,06 0,1 (1)
Bảo toàn H: 10x 12y z 0, 394 2
Y phản ứng tối đa với NaOH thì có phản ứng:
Trang 24Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn bằng dung dịch HNO3 Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) khí Z (gồm hai hợp chất khí không màu) có khối lượng 7,4 gam Cô cạn dung dịch Y thu được 122,3 gam hỗn hợp muối Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là
Câu 4: Hỗn hợp X gồm Mg (0,10 mol), Al (0,04 mol) và Zn (0,15 mol) Cho X tác dụng với dung dịch
HNO3 loãng (dư), sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng 13,23 gam Số mol HNO3 tham gia phản ứng
là
A 0,6200 mol B 1,2400 mol C 0,6975 mol D 0,7750 mol
Câu 5: Hòa tan hoàn toàn m gam Al bằng dung dịch HNO, loãng, thu được 5,376 lít (đktc) hỗn hợp khí X
gồm N , N O và dung dịch chứa 8m gam muối Tỉ khối của X so với H2 2 2 bằng 18 Giá trị của m là
Câu 6: Cho m gam hỗn hợp gồm Mg, Fe và Al vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch X và 5,6 lít khí NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch X thu được 24 gam kết tủa Giá trị của m là
Câu 7: Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Mg và 0,04 mol Al vào lượng dư dung dịch HNO3 Phản ứng kết thúc, thu được dung dịch có khối lượng tăng 3,48 gam so với dung dịch HNO3 ban đầu Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là
Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 12,84 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Mg có số mol bằng nhau trong dung dịch
HNO loãng (dư), thu được dung dịch X chứa 75,36 gam muối và hỗn hợp khí Y gồm
N , N O, NO, và NO Trong Y, số mol N, bằng số mol NO2 Biết tỉ khối của Y so với H2 bằng 18,5 Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là
A 1,275 mol B 1,080 mol C 1,140 mol D 1,215 mol
Bài tập nâng cao
Câu 9: Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al và Al O (trong đó AI chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn 2 3trong dung dịch Y gồm H SO và NaNO thu được dung dịch Z chỉ chứa ba muối trung hòa và m gam 2 4 3hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H2 ) Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 93,2 gam kết tủa Còn nếu cho Z phản ứng với NaOH thì lượng NaOH phản ứng tối
đa là 0,935 mol Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Câu 10: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gồm Al, Fe NO 3 2 và Fe vào dung dịch chứa 0,5 mol HCl và 0,03 mol NaNO3thu được dung dịch Y chỉ chứa 25,13 gam các muối và 0,05 mol hỗn hợp khí có tỉ khối
Trang 25Trang 25
so với H2 bằng 10,6 (trong T có chứa 0,02 mol H2) Cho Y phản ứng tối đa với 0,58 mol NaOH trong dung dịch Mặt khác, nếu cho dung dịch AgNO3 dư vào Y, thu được 78,23 gam kết tủa Z Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng của Fe trong X là
Dạng 7: Bài toán cho muối aluminat tác dụng với dung dịch axit
Bài toán 1: Xác định sản phẩm
→Phương pháp giải
Phương trình hóa học nối tiếp:
Khi cho muối aluminat tác dụng với dung dịch
Cách 1: Tính theo phương trình hóa học nối tiếp
Chú ý 1: Nếu trong dung dịch có OH thì H
sẽ phản ứng với OH
trước, sau đó mới phản ứng với AlO 2
Cách 2: Xét phương trình hóa học song song:
Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml
dung dịch gồm NaOH 0,6M và NaAlO, 1M, phản ứng xong thu được m gam kết tủa Giá trị của m là
Trang 26Trang 26
Cách 3: Dùng bảo toàn nguyên tố
2 0,1mol
3 0,4mol
? 0,06mol
NaAlO
NaCl
AlClNaOH
Ví dụ 1: Cho 100 ml dung dịch HCl 0,5 M vào 100 ml dung dịch NaAlO2 1M, phản ứng xong thu được
m gam kết tủa Giá trị của m là
Trang 273 3 2
Chú ý 1: Nếu trong dung dịch có OH- thi H+ sẽ phản
ứng với OH- trước, sau đó mới phản ứng với AIO 2
Chú ý 2: Ngoài ra, ta có thể sử dụng các định luật bảo
trước, sau đó mới phản ứng với AIO 2
Chú ý 2: Ngoài ra, ta có thể sử dụng các định luật bảo
Ví dụ: Cho 100 ml dung dịch HCl 1,1 M
vào 100 ml dung dịch NaAlO2 x mol/l, phản ứng xong thu được 3,9 gam kết tủa Giá trị của x là
0, 09
2
Trang 28Al OH
Al(OH) Al
Ví dụ 2: Cho 100 ml dung dịch HCl xM vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,5M và NaAlO2
0,2M Phản ứng xong thu được 0,78 gam kết tủa Giá trị nhỏ nhất của x là
Giá trị của a và m lần lượt là
Trang 29Bảo toàn nguyên tố CI: nNaCl nHCl0,3 mol
Bảo toàn Na: nNa (x )6x y 0,36x y 0,38x(1)
Khi tăng HCl từ 300 ml lên 600 ml nếu kết tủa chưa bị tan thì
Mkết tủa tăng = 0,3.78 = 23,4 gam > 2,6 gam
→Chúng tỏ tại 600 ml kết tủa bị tan một phần
A 15,6 và 27,7 B 23,4 và 35,9 C 23,4 và 56,3 D 15,6 và 55,4
Câu 2: Dẫn V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch NaAlO2 dư, thu được kết tủa X Nung X đến khối lượng không đổi thu được 10,2 gam chất rắn Y Giá trị của V là
Câu 3: Hoàn tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, Al (tỉ lệ mol tương ứng là 5: 4) vào nước, thu được dung
dịch X Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào X, kết qủa thí nghiệm được ghi ở bảng sau:
Trang 30Trang 30
Câu 5: Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Na O, K, K O, Ba, BaO (trong đó oxi chiếm 9,639% khối lượng) 2 2tác dụng Với một lượng dư H2O, thu được 0,0672 lít H2 (đktc) và 20 ml dung dịch X Cho X tác dụng với
20 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,2M và HCl 0,1M, thu được 40 ml dung dịch có pH = 13
Giá trị của m gần nhất với
Bài tập nâng cao
Câu 6: Cho 0,926 gam hỗn hợp gồm Na, Na O, K, K O, Ba, BaO (trong đó oxi chiếm 3,456%) tác dụng 2 2với một lượng dư H2O, thu được 0,112 lít H2 (đktc) và 200 ml dung dịch X Hấp thụ 0,224 lít CO2 (đktc) vào 200 ml X, thu được 0,394 gam kết tủa Nếu cho 0,002 mol Al SO2 4 3 vào 200 ml dung dịch X thì thu được m gam kết tủa Giá trị của m là
Câu 7: Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Na và K Hòa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch
Y và 0,0405 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,018 mol H2SO4 và 0,03 mol HCl vào Y, thu được 1,089 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 3,335 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa Phần trăm khối lượng của kim loại Ba trong X là
Câu 8: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al và Al O vào nước dư, thu được 0,008 mol khí H2 3 2 và dung dịch Y Chia Y làm hai phần bằng nhau Nhỏ từ từ dung dịch HCl 0,1M vào phần một đến khi bắt đầu xuất hiện kết tủa thì hết 20 ml Sục từ từ 0,0054 mol khí CO vào phần hai, thu được 0,4302 gam kết 2tủa và dung dịch Z chỉ chứa một chất tan Giá trị của m là
Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Na và BaO vào nước dư, thu được dung dịch Y và
0,085 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H SO và 0,1 mol HCl vào Y, thu được 2 43,11 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 7,43 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa Giá trị của m là
A 2,79 B 3,76 C 6,50 D 3,60
Câu 10: Hỗn hợp X gồm Al, K, K O và BaO (trong đó oxi chiếm 10% khối lượng của X) Hòa tan hoàn 2toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,0056 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,004 mol H SO và 0,002 mol HCl vào Y, thu được 0,498 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ 2 4chứa 0,6182 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa Giá trị của m là
A 0,9592 B 0,5760 C 0,5004 D 0,9596
Dạng 8: Bài toán đồ thị
Bài toán 1: Đồ thị muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm
→Phương pháp giải
•Nếu cho từ từ dung dịch NaOH đến dự vào
dung dịch chứa a mol 3
Al Đồ thị:
Phản ứng xảy ra theo thứ tự:
Ví dụ: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Al NO 3 3 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn ở đồ thị dưới đây
Giá trị của a, b tương ứng là
Trang 31• Nếu cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào
dung dịch chứa a mol 3
Al và b molH Đồ thị:
Phản ứng xảy ra theo thứ tự:
2 3
nhanh như sau:
Đoạn 1: Kết tủa chưa đạt cực đại:
H OH
• Nếu trong dung dịch muối chứa nhiều chất
phản ứng và tạo kết tủa thì ta phải dựa vào
Khi đó đồ thị có dạng như sau:
Ví dụ: Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al SO2 4 3 và AlCl 3
Sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa vào số mol Ba(OH)2 được biểu diễn bằng đồ thị sau:
Giá trị của m là
A 10,68 B 6,84 C 12,18 D 9,18