Phương trình phản ứng al tác dụng HNO3 loãng

Phản ứng Al + HNO3 →Al(NO3)3 + N2O↑ + H2O 1 Phương trình phản ứng Al tác dụng HNO3 loãng 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O 2 Chi tiết quá trình cân bằng Al tác dụng với HNO3 loãng Xác định sự t[.]

Phản ứng Al + HNO 3 → Al(NO 3 ) 3 + N 2 O↑ + H 2 O

1 Phương trình phản ứng Al tác dụng HNO 3 loãng

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

2 Chi tiết quá trình cân bằng Al tác dụng với HNO 3 loãng

Xác định sự thay đổi số oxi hóa

Al0+ HN+5O3 -> Al+3(NO3)3+ N+42O + H2O

Ta có quá trình cho - nhận e:

8 × || Al → Al3++ 3e

3 × || 2N+5+ 8e → 2N+4(N2O)

⇒Điền hệ số vào phương trình, chú ý không điền vào HNO3

(vì N+5ngoài vai trò oxi hóa còn giữ lại làm môi trường NO3):

8Al + HNO3 -> 8Al(NO3)3+ 3N2O + H2O

Bảo toàn nguyên tố Nitơ ⇒ hệ số của HNO3là 30

Bảo toàn nguyên tố Hidro ⇒ hệ số của H2O là 15

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

3 Điều kiện phản ứng xảy ra giữa Al và HNO 3 loãng

Cho Al tác dụng với HNO3loãng ở Nhiệt độ thường

4 Tính chất hóa học của nhôm

4.1 Tác dụng với oxi và một số phi kim.

4Al + 3O2→ 2Al2O3

ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3mỏng bền vững, lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí, nước

2Al + 3Cl2→ 2AlCl3

4.2 Nhôm tác dụng với axit (HCl, H 2 SO 4 loãng, )

 Tác dụng với axit (HCl, H2SO4loãng, )

2Al + 6HCl → 2AlCl3+ 3H2

Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4, HNO3đặc, nguội

 Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3hoặc H2SO4đậm đặc

Al + 4HNO3→ Al(NO3)3+ NO + 2H2O

Al + 6HNO3→ Al(NO3)3+ 3NO2+ 3H2O

2Al + 6H2SO4→ Al2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O

4.3 Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.

AI + 3AgNO3→ Al(NO3)3+ 3Ag

2Al + 3FeSO4→ Al2(SO4)3+ 3Fe

4.4 Tính chất hóa học riêng của nhôm.

Do lớp oxit nhôm bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑

4.5 Phản ứng nhiệt nhôm

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt

độ cao

Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa oxit sắt III và nhôm:

Fe2O3+ 2Al → 2Fe + Al2O3

5 Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1.Cho phản ứng: Al + HNO3→ Al(NO3)3+ N2O + H2O

Trong phương trình phản ứng trên, khi hệ số của Al là 8 thì hệ số của HNO3là

A 24

B 30

C 26

D 15

Lời giải:

Đáp án:B

Phương trình phản ứng: 8Al + 30HNO3→ 8Al(NO3)3+ 3N2O + 15H2O

Trong phương trình phản ứng trên, khi hệ số của Al là 8 thì hệ số của HNO3là 30

Câu 2.Có các mệnh đề sau :

(1) Các muối nitrat đều tan trong nước và đều là chất điện li mạnh

(2) Ion NO có tính oxi hóa trong môi trường axit

(3) Khi nhiệt phâm muối nitrat rắn ta đều thu được khí NO2

(4) Hầu hết muối nitrat đều bền nhiệt

(5) Bạc bị thụ động trong axit nitric đặc nguội

Trong các mệnh đề trên số mệnh đề đúng là

A 1

B 2

C 3

D 4

Lời giải:

Đáp án:B

(1) Các muối nitrat đều tan trong nước và đều là chất điện li mạnh

(2) Ion NO có tính oxi hóa trong môi trường axit

Câu 3.Hòa tan ba muối X, Y, Z vào nước thu được dung dịch chứa: 0,40 mol K+; 0,20 mol Al3+: 0,2 mol SO42-và a mol Cl- Ba muối X, Y, Z là

A KCl, K2SO4, AlCl3

B KCl, K2SO4, Al2(SO4)3

C KCl, AlCl3, Al2(SO4)3

D K2SO4, AlCl3, Al2(SO4)3

Lời giải:

Đáp án:C

Câu 4.Trong phản ứng: Al + HNO3(loãng) → Al(NO3)3+ N2O + H2O, tỉ lệ giữa số nguyên tử Al bị oxi hoá và số phân tử HNO3bị khử (các số nguyên, tối giản) là:

A 8 và 6

B 4 và 15

C 4 và 3

D 8 và 30

Lời giải:

Đáp án:D

Phương trình phản ứng: 8Al + 30HNO3→ 8Al(NO3)3+ 3N2O + 15H2O

Tỉ lệ giữa số nguyên tử Al bị oxi hoá và số phân tử HNO3bị khử (các số nguyên, tối giản) là 8 và 30

Câu 5.Nhúng thanh Al vào dung dịch HNO3loãng, không thấy có khí thoát ra Kết luận nào sao đây là đúng:

A Al không phản ứng với dd HNO3loãng

B Al bị thụ động hóa trong dd HNO3loãng

C Al phản ứng với HNO3tạo ra muối amoni

D Cả A và B đều đúng

Lời giải:

Đáp án:C

Al tan hết trong HNO3loãng nhưng không có khí sinh ra cho nên sản phần khử mà muối NH4NO3

Phương trình hóa học:

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

Câu 6.Hòa tan hoàn toàn hh X gồm 8,1 gam Al và 29,25 gam Zn bằng dung dịch HNO312,6% (vừa đủ) thu được V lit N2O (đktc, khí duy nhất) và dd Y chứa 154,95 gam muối tan Giá trị của V là:

A 3,36

B 5,04

C 4,48

D 6,72

Lời giải:

Đáp án:A

mAl(NO3)3= 8,1.21327 = 63,9 gam

mZn(NO3)3= 29,25.18965 = 85,05 gam

mY= mAl(NO3)3+ mZn(NO3)3+ mNH4NO3

=> mNH4NO3= 6 gam => nNH4NO3= 0,075 mol

nN2O= 0,3.3+0,45.2-0,075.88 = 0,15 mol

=> V = 0,15.22,4 = 3,36 lít

Câu 7.Criolit (còn gọi là băng thạch) có công thức phân tử Na3AlF6, được thêm vào Al2O3trong quá trình điện phân Al2O3nóng chảy để sản xuất nhôm Criolit không có tác dụng nào sau đây?

A Làm tăng độ dẫn điện của Al2O3nóng chảy

B Làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3

C.Tạo lớp ngăn cách để bảo vệ Al nóng chảy

D Bảo vệ điện cực khỏi bị ăn mòn

Lời giải:

Đáp án:D

Criolit (còn gọi là băng thạch) có công thức phân tử Na3AlF6, được thêm vào

Al2O3trong quá trình điện phân Al2O3nóng chảy để sản xuất nhôm vai trò của Criolit

là làm tăng độ dẫn điện của Al2O3nóng chảy, giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3, tạo bởi lớp ngăn để bảo vệ Al nóng chảy

Câu 8.Trộn bột kim loại X với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) để thực hiên phản ứng nhiệt nhôm dùng để hàn đường ray tàu hỏa Kim loại X là:

A Ag

B Fe

C Al

D Cu

Lời giải:

Đáp án:C

Dùng bột nhôm với bột oxit sắt phản ứng nhiệt nhôm sinh ra lượng nhiệt lớn để hàn đường ra

Câu 9.Cho a gam Al vào 200 ml dung dịch gồm Cu(NO3)20,3M và AgNO30,3M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được b gam chất rắn R Nếu cho b gam

R tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 0,672 lít khí ở (đktc) Giá trị của

a và b lần lượt là:

A 2,16 và 10,86

B 1,08 và 5,43

C 8,10 và 5,43

D 1,08 và 5,16

Lời giải:

Đáp án:A

Vì R tác dụng với HCl có khí thoát ra nên Al còn dư

Gọi x là số mol Al tác dụng với 2 muối

Al → Al3++ 3e

x → 3x

Ag++ 1e → Ag

0,06 → 0,06 → 0,06

Cu2++ 2e → Cu

0,06→ 0,12→ 0,06

=> 3x = 0,18 => x = 0,06 mol

Al + 3H+→ Al3++ 32H2

0,02 → 0,03

=> b = (108 + 64) 0,06 + 27.0,02 = 10,86 gam

=> a = 27.(0,06 + 0,02) = 2,16 gam

Câu 10.M là hỗn hợp kim loại Ca và Al Hòa tan a gam M vào lượng dư nước thu được 8,96 lít H2(đktc) Cũng hòa tan m gam X vào dung dịch KOH dư thì thu được 12,32 lít khí H2(đktc) Giá trị của m là:

A 12,1

B 21,8

C 13,7

D 24,2

Lời giải:

Đáp án:A

M hỗn hợp gồm 2 kim loại Ba, Al

Thí nghiệm 1 : M + H2O →

Thí nghiệm 2 :M + KOH

Có nH2TN2> nH2 TN1=> TN1 Al dư

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2(1)

Al + OH-+ H2O → AlO2-+ 32 H2(2)

Gọi x = nBa

Thí nghiệm 1:

(1) nH2= nCa(OH)2= nCa= x mol

(2) nH2= 32 nOH- = 32 2x = 3x mol

=> Tổng nH2 TN1= 4x = 8,9622,4=> x = 0,1 mol

Thí nghiệm 2:

(1) nH2= nCa= x mol

Tổng nH2 TN2= 12,3222,4 = 0,55 mol

=> nH2 (2)= 0,45 mol

(2) nAl= 23 nH2= 0,3 mol

=> mAl= 8,1 gam

=> a = mAl+ mCa= 8,1 + 0,1.40 = 12,1 gam

Câu 11.Hoà tan hoàn toàn 6,21 gam Al bằng dung dịch HNO3loãng (dư), thu được dung dịch X và 0,672 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là

A 38,34 gam

B 34,08 gam

C 106,38 gam

D 53,19 gam

Lời giải:

Đáp án:D

nAl= 0,23 mol, nY= 0,03 mol

Gọi x, y lần lượt là số mol của N2, N2O

Theo đề bài ta có hệ phương trình sau

x + y = 0,03

28x + 44y = 0,03.18.2

Giải hệ phương trình (1), (2) ta có

x = 0,015, y = 0,015

Quá trình cho nhận electron

Al → Al+3+ 3e

0,23 → 0,69

2N+5+ 10e → N2+2

0,15 ← 0,015

2N+5+ 8e → N+12O

0,12 ← 0,015

Ta thấy 3nAl> (8nN2O+ 10nN2) => có muối amoni NH4NO3

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

3nAl= 8nN2O+ 10nN2+ 8nNH4+

=> nNH4+= 0,23.3-0,278 = 0,0525 mol

=> m = mAl(NO3)3+ mNH4NO3= 0,23.213 + 0,0525.80 = 53,19 gam

Câu 12.Cho 1,62 gam Al tác dụng với 1000 ml dung dịch X chứa Fe(NO3)20,1M và Cu(NO3)20,09M Sau khi phản ứng kết thúc thu được m gam chất rắn Giá trị của m là:

A 2,88

B 2,68

C 5,76

D 5,68

Lời giải:

Đáp án:C

nAl= 0,06 mol;

nFe(NO3)2= 0,1 mol;

nCu(NO3)2= 0,09 mol

Nhận thấy: ne Al cho tối đa= 0,06.3 = 0,18 mol = nCu2+ nhận e

=> Al phản ứng vừa đủ với Cu(NO3)2; còn Fe(NO3)2chưa phản ứng

=> chất rắn thu được chỉ là Cu

nCu= nCu(NO3)2= 0,09 mol => m = 5,76 gam

Câu 13.Thí nghiệm nào sau đây có hiện tượng sinh ra kết tủa trắng và bọt khí thoát

ra khỏi dung dịch?

A Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng dung dịch Na2CO3

B Nhỏ từ từ dung dịch CaCl2vào ống nghiệm đựng dung dịch AgNO3

C Nhỏ từng giọt dung dịch NaOH vào ống nghiệm đựng dung dịch CuCl2

D Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4vào ống nghiệm có sẵn một mẫu BaCO3

Lời giải:

Đáp án:D

+) 2NaOH + CuCl2→ Cu(OH)2+ 2NaCl Hiện tượng sau phản ứng: có kết tủa màu xanh tạo thành

+) H2SO4+ BaCO3→ BaSO4+ CO2+ H2O Hiện tượng sau phản ứng: có kết tủa trắng và bọt khí thoát ra khỏi dung dịch

+) CaCl2+ AgNO3→ Ba(NO3)2+ 2AgCl Hiện tượng sau phản ứng: có kết tủa trắng tạo thành

+) 2HCl + Na2CO3→ 2NaCl + CO2+ H2O Hiện tượng sau phản ứng: có khí thoát ra khỏi dung dịch

Vậy thí nghiệm ứng với đề bài là: “Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4vào ống nghiệm có sẵn một mẫu BaCO3”

Câu 14.Thực hiện các thí nghiệm sau:

(a) Cho dung dịch Ca(OH)2tới dư vào dung dịch FeCl2

(b) Cho dung dịch KHSO4vào dung dịch CaCl2

(c) Cho dung dịch Na2S vào dung dịch Fe2(SO4)3

(d) Sục khí CO2tới dư vào dung dịch NaAlO2

(e) Cho kim loại Zn vào lượng dư dung dịch FeCl3

(f) Sục khí SO2vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2

(g) Sục khí NH3dư vào dung dịch CuSO4

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số thí nghiệm thu được kết tủa là

Lời giải:

Đáp án:D

(a) Ca(OH)2+ FeCl2→ Fe(OH)2↓ + BaCl2

(b) 2KHSO4+ BaCl2→ BaSO4↓ + K2SO4+ 2HCl

(c) 3Na2S + Fe2(SO4)3+ 6H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4+ 3H2S↑

(d) CO2dư + H2O + NaAlO2→ Al(OH)3↓ + NaHCO3

(e) Zn + 2FeCl3→ ZnCl2+ 2FeCl2

(f) SO2+ Ca(OH)2dư → BaSO3↓ + H2O

(g) 6NH3dư + CuSO4+ 2H2O → [Cu(NH3)4](OH)2+ (NH4)2SO4

→ có 5 thí nghiệm thu được kết tủa là (a), (b), (c), (d), (f)