Tài liệu Bài tập nhôm và hợp chất

b Khối lượng mỗi chất cĩ trong hỗn hợp ban đầu.. Cho m gam hỗn hợp bột Al và Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 6,72 lít khí đktc.. Nếu cho m gam hỗn hợp trên tác dụng với dung d

NHễM VÀ HỢP CHẤT A.Phần lớ thuyết:

NHễM

I Vị trí và cấu tạo

1 Vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn

Al ở ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA của BTH

2 Cấu tạo của nhôm

- Cấu hình electron ntử: 1s22s22p63s2 3p 1

- Đơn chất Al đợc cấu tậo mạng tinh thể lập phơng tâm diện, bền vững

- Năng lợng ion hoá I1, I2, I3 có giá trị gần nhau nên có khả năng nhờng 3 electron

- Số oxi hoá của Al trong các h/chất là +3

I Tính chất vật lí

-KL maứu traộng baùc,meàm ,deó keựo sụùi vaứ daựt moỷng , d=2,7g/cm3 , noựng chaỷy ụỷ nhieọt ủoọ 6600C

-Daón ủieọn vaứ daón nhieọt toỏt Daón nhieọt keựm hụn ủoàng ,daón ủieọn cuỷa nhoõm hụn saột 3 laàn

II Tính chất hoá học

E0

Al23+/Al =-1.66V, nhỏ NL ion hoá của Al thấp  Al có tính khử mạnh, Al Al3+ +3e

1 Tác dụng với phi kim

Al t/d trực tiếp, mạnh với nhiều phi kim: O2, Cl2,Br2, S : 2Al +3Cl2  2AlCl3 (Phản ứng tự bốc cháy)

4Al + 3O2  2Al2O3 (cháy sáng)

2 Tác dụng với axit

 Al khử dễ dàng các ion H+ của dd HCl, H2SO4 loãng, giảI phóng ra H2

2Al + 6HCl  2AlCl3 +3H2  2Al + 6H+  2Al3+ +3H2 

 Al không t/d với dd HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội Trong điều kiện khác, Al khử N+5, S+6 xuống số oxi hoá thấp hơn

2Al +4 H2SO4 đ, t0  Al2(SO4)3 +S +4H2O 10Al +36HNO3  10Al(NO3)3 +3N2 +18H2O

3 Tác dụng với nớc

 2Al +6H2O 2Al(OH)3keo trắng + 3H2

phản ứng mau chóng dừng lại do tạo kết tủa ngăn không cho Al tiếp xúc với nớc

 Vật bằng Al không t/d với nuớc vì trên bề mặt của vật có một lớp Al2O3 rất mỏng, mịn, bền chắc ngăn nửụực và KK thấm qua

4 Tác dụng với oxit kim loại (Phản ứng nhiệt nhôm)

2Al + Fe2O3t0 2Fe +Al2O3 Toả nhiệt

5 Tác dụng với bazơ

 Al t/d với dd bazơ mạnh  không dùng đồ dùng bằng Al để đựng dd bazơ

2Al +2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4] +3H2 hoặc 2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

Natri aluminat

IV ứng dụng và sản xuất

1.ứng dụng

Do có những TCVL và TCHH riêng, Al đợc ứng dụng nhiều trong SX, đời sống: Vật liệu chế tạo máy móc, vật liệu XD, dụng cụ gia

đình,dõy dẫn điện cao thế

2 Sản xuất

-Al là kim loại mạnh nên dùng PP ĐPNC

- Nguyên liệu là Al2o3 có trong quặng boxit

- Nhôm đợc SX theo 2 công đoạn chính:

 Tinh chế quặng boxit (gồm Al2O3.2H2O lẫn SiO2, Fe2O3) để có Al2O3 tinh khiết

 Điện phân Aliện phân Al2 O 3 nóng chảy

-Hoà tan Al2O3 trong Na3AlF6 (criolit) để hạ t0nóng chảy từ 2050  900oC,làm tăng tớnh dẫn điện ,tạo hỗn hợp nhẹ hơn nhụm nổi lờn trờn ngăn cản khụng cho nhụm tỏc dụng với oxi khụng khớ

- Sơ đồ điện phân: ở cực âm: Al3+ +3e  Al

ở cực dơng: 2O2-  O2 + 4e

- PTĐP: 2Al2O3  dpnc 4Al + 3O2 

HỢP CHẤT CỦA NHễM :

I Nhôm oxit Al2O3.

a Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên.

- Al 2 O 3 là chất rắn, mầu trắng, không tan trong nớc,nóng chảy ở nhiệt độ cao 2050 0 C.

- Trong tự nhiên có 2 dạng: Dạng ngậm nớc Al 2 O 3 2H 2 O có trong quặng boxit; Dạng khan nh emeri, corinddon (ngọc thạch coự maứu do laón moọt soỏ taùp chaỏt oxit kim loaùi) hoặc chứa trong các loại đá quý rubi, sa phia.

b Tính chất hoá học

- Tính bền vững: Do Al 3+ có điện tích lớn, bán kính ion nhỏ nên tạo liên kết với oxi trong Al 2 O 3 rất bền vững Al 2 O 3 khó bị khử thành kim loại Al.

- Al 2 O 3 là oxit lỡng tính Al 2 O 3 vừa tác dụng với dung dịch bazơ, vừa tác dụng với dung dịch axit.

Al2O3 + 6H+ 2 Al3+ +3H2O Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2

Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Al(OH)4]- Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O

c ứng dụng

-ẹửụùc duứng laứm ủoà trang sửực , cheỏ taùo caực chi tieỏt trong caực ngaứnh kú thuaọt nhử chaõn kớnh ủoàng hoà , thieỏt bũ phaựt tia lade -Boọt Al 2 O 3 coự ủoọ cửựng cao duứng laứm vaọt lieọu maứi

-Quaởng boxit (Al 2 O 3 H 2 O) duứng ủeồ SX nhoõm

II Nhôm hiđroxit Al(OH)3

- Nhôm hiđroxit không bền dễ bị nhiệt phân huỷ tạo thành nhóm oxit.

- Nhôm hiđroxit có tính lỡng tính Khi tác dụng với axit mạnh, nó thể hiện tính bazơ, khi tác dụng bazơ mạnh nó thể hiện tính axit.

a Tính không bền với nhiệt

2 Al(OH)3t0 Al2O3 + 3H2O

b TÝnh lìng tÝnh

Al (OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O Al(OH )3 + 3H+  Al3+ +3H2O

Al(OH)3 + NaOH  Na[Al(OH)4] Hay Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3+ OH-  [Al(OH)4]- Hay Al(OH)3 + OH-  AlO2- + 2H2O

III Nh«m Sunfat

PhÌn chua:

K2SO4.Al2SO4.24 H2O viết gọn là KAl(SO4)212H2O

Nếu thay K+ bằng Li+,Na+ hay NH4+ ta được muối kép khác có tên chung là phèn nhôm

+Phèn chua được dùng trong ngành thuộc da ,chất cầm màu trong CN nhuộm vải , chất làm trong nước đục ,…

IV Cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch

Bằng dd NaOH : có kết tủa xuất hiện rồi tan trong NaOH dư

B.Phần bài tập :

Câu 2 Viết phương trình hố học biểu diễn những chuyển đổi hố học sau, ghi rõ điều kiện của phản ứng và cho biết phản ứng nào

thuộc loại phản ứng oxi hố - khử : AlCl3 (4)

Al (1)

  Al2O3 (2)

   AlCl3 (3)

  Al(OH)3 (5)

   KAlO2

(6)

Al2O3 (7)

   NaAlO2

Al(OH)3 Viết phương trình hố học

(đktc) Hãy cho biết :

a) Các phương trình hố học của các phản ứng đã xảy ra b) Khối lượng mỗi chất cĩ trong hỗn hợp ban đầu

c) Thể tích dung dịch NaOH 4M đã dùng (biết rằng trong thí nghiệm này người ta đã dùng dư 10 cm3 so với thể tích cần dùng)

trong dung dịch sau phản ứng

Hãy tự chọn 2 hố chất dùng làm thuốc thử nhận biết mỗi kim loại sau : Al, Ag, Mg Trình bày cách tiến hành thí nghiệm và viết các phương trình hố học

Câu 6 Hãy cho biết :

a) Cấu hình electron của các nguyên tử Na, Ca, Al và của các ion Na+, Ca2+, Al3+

b) Tính chất hố học chung của những kim loại này c) Tính chất hố học chung của những ion kim loại này

Câu 7 Dùng những thuốc thử nào cĩ thể phân biệt được các chất trong mỗi dãy sau :

a) Các kim loại : Al, Mg, Ca, Na b) Các dung dịch muối : NaCl, CaCl2, AlCl3

c) Các oxit : CaO, MgO, Al2O3 d) Các hiđroxit : NaOH, Ca(OH)2, Al(OH)3

Câu 8 Tìm cơng thức hố học dạng phân tử và dạng hợp chất kép của những chất cĩ thành phần như sau :

a) Hợp chất A : 32,9% Na ; 12,9% Al ; 54,2% F; b) Hợp chất B : 14% K ; 9,7% Al ; 30,5% Si ; 45,8% O

Câu 10 Al2O3 phản ứng được với cả hai dung dịch:

Câu 11 Mơ tả nào dưới đây khơng phù hợp với nhơm?

Câu 12 Kim loại Al khơng phản ứng với dung dịch

Câu 13 Ở nhiệt độ thường, kim loại Al tác dụng được với dung dịch

Câu 16 Nguyên liệu chính dùng để sản xuất nhơm là A quặng pirit B quặng boxit C quặng manhetit D quặng đơlơmit Câu 17 Chỉ dùng dung dịch KOH để phân biệt được các chất riêng biệt trong nhĩm nào sau đây?

A Zn, Al2O3, Al B Mg, K, Na C Mg, Al2O3, Al D Fe, Al2O3, Mg

Câu 20 Cho phản ứng: aAl + bHNO3   cAl(NOcAl(NO 3)3 + dNO + eH2O

Hệ số a, b, c, d, e là các số nguyên, tối giản Tổng (a + b) bằng A 5 B 4 C 7 D 6.

Câu 24 Phản ứng hóa học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?

A có kết tủa nâu đỏ B có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa lại tan C có kết tủa keo trắng.D.dung dịch vẫn trong suốt.

Câu 28 Nhôm hidroxit thu được từ cách nào sau đây?

Câu 32 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 (ở đktc) Giá trị của V là (Cho H = 1, Al = 27) A 0,336 lít B 0,672 lít C 0,448 lít D 0,224 lít.

Câu 34 Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp CuO và PbO cần 8,1 gam kim loại nhôm, sau phản ứng thu được 50,2 gam hỗn hợp 2

kim loại Giá trị của m là A 54,4 gam B 53,4 gam C 56,4 gam D 57,4 gam.

trong lượng dư dung dịch NaOH thì thu được 0,3 mol khí Giá trị m đã dùng là

Câu36 Cho m gam hỗn hợp bột Al và Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 6,72 lít khí (đktc) Nếu cho m gam hỗn hợp

trên tác dụng với dung dịch HCl dư thì thoát ra 8,96 lít khí (đktc) Khối lượng của Al và Fe trong hỗn hợp đầu là

A 10,8 gam Al và 5,6 gam Fe B 5,4 gam Al và 5,6 gam Fe C 5,4 gam Al và 8,4 gam Fe D 5,4 gam Al và 2,8 gam Fe.

Câu37 31,2 gam hỗn hợp bột Al và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 13,44 lít khí (đktc) Khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu là

A 21,6 gam Al và 9,6 gam Al2 O 3 B 5,4 gam Al và 25,8 gam Al2 O 3 C 16,2 gam Al và 15,0 gam Al2 O 3 D 10,8 gam Al và 20,4 gam Al2 O 3

hợp kim không phản ứng Thành phần % của Al trong hợp kim là A 75% B 80% C 90% D 60%.

Câu 39 Hòa tan hoàn toàn hợp kim Al - Mg trong dung dịch HCl, thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) Nếu cũng cho một lượng hợp kim

như trên tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 6,72 lít khí H2 (đktc) Thành phần phần trăm theo khối lượng của Al trong hợp

Câu 42: Cho các chất: NaHCO3, CO, Al(OH)3, Fe(OH)3, HF, Cl2, NH4Cl Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH loãng ở

Câu 43: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 10,752 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất của

Câu 44: Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp Y Hoà tan hoàn toàn Y vào dung dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Số mol HNO3 đã phản ứng làA 0,14 B 0,18 C 0,16 D 0,12 (ĐHB-2010)

Câu 45: Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu được dung dịch Y và 4,68 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu được 2,34 gam kết tủa Giá trị của x là

Câu 46: Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H2 bằng 22 Khí NxOy và kim loại M là

A NO và Mg B NO2 và Al C N2O và Al D N2O và Fe (ĐHA-2009)

Câu 47: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là A 0,8 gam B 8,3 gam C 2,0 gam.D 4,0 gam. (ĐHA-2009)

Câu 48: Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc) Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là A 101,68 gam B 88,20 gam C 101,48 gam D 97,80 gam (ĐHA-2009) Câu 49: Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là A 38,34 B 34,08 C 106,38 D 97,98 (ĐHA-2009)

Câu 50: Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở catot và 67,2 m3 (ở đktc)

hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 16 Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa Giá trị của m là A 108,0 B 75,6 C 54,0 D 67,5 (ĐHB-2009)

Câu 51: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc) Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa Giá trị của m là

Câu 52: Hoà tan hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp gồm Al và Al4C3 vào dung dịch KOH (dư), thu được a mol hỗn hợp khí và dung

dịch X Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch X, lượng kết tủa thu được là 46,8 gam Giá trị của a là (ĐHA-2008)

Câu 53: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu

được 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là (ĐHA-2008)

Câu 54: Cho hỗn hợp gồm Na và Al có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2 vào nước (dư) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H2 (ở đktc) và m gam chất rắn không tan Giá trị của m là A 5,4 B 7,8 C 10,8.D 43,2 (ĐHA-2008) Câu 55: Cho các chất: Al, Al2O3, Al2(SO4)3, Zn(OH)2, NaHS, K2SO3, (NH4)2CO3 Số chất đều phản ứng được với dung dịch

Câu 56: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là (ĐHA-2008)

Câu 57: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí (ở đktc) Nếu cho

m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 6,72 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Giá trị của m là A 11,5 B 10,5 C 12,3 D 15,6 (ĐHB-2008)

Câu 58: Trộn dung dịch chứa a mol AlCl3 với dung dịch chứa b mol NaOH Để thu được kết tủa thì cần có tỉ lệ (ĐHA-2007)

Câu 59: Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 Hiện tượng xảy ra là (ĐHA-2007)

A có kết tủa keo trắng và có khí bay lên B có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan

Câu 60: Hỗn hợp X gồm Na và Al Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thoát ra V lít khí Nếu cũng cho m gam X vào dung

dịch NaOH (dư) thì được 1,75V lít khí Thành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X là (biết các thể tích khí đo trong cùng điều kiện, cho Na = 23, Al = 27) A 77,31% B 39,87% C 49,87% D 29,87% (ĐHB-2007)

Câu 61: Để thu được Al2O3 từ hỗn hợp Al2O3 và Fe2O3, người ta lần lượt: (ĐHB-2007)

A dùng dung dịch NaOH (dư), khí CO2 (dư), rồi nung nóng B dùng dung dịch NaOH (dư), dung dịch HCl (dư), rồi nung nóng

C dùng khí CO ở nhiệt độ cao, dung dịch HCl (dư) D dùng khí H2 ở nhiệt độ cao, dung dịch NaOH (dư)

Câu 62: Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được V lít khí 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 A 1,344 B 0,224 C 0,448 D 0,672 (CĐ-2010)

Câu 63: Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu được dung dịch trong suốt Chất tan trong dung dịch X là A CuSO4 B Ca(HCO3)2 C AlCl3 D Fe(NO3)3 (CĐ-2010) Câu 64: Chỉ dùng dung dịch KOH để phân biệt được các chất riêng biệt trong nhóm nào sau đây? (CĐ-2009)

Câu 65: Hoà tan hoàn toàn 47,4 gam phèn chua KAl(SO4)2.12H2O vào nước, thu được dung dịch X Cho toàn bộ X tác dụng với

200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

A 54,4 B 46,6 C 62,2.D 7,8 (CĐ-2009)

Câu 66: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 vào H2O thu được 200 ml dung dịch Y chỉ chứa chất tan duy

nhất có nồng độ 0,5M Thổi khí CO2 (dư) vào Y thu được a gam kết tủa Giá trị của m và a lần lượt là (CĐ-2009)

Câu 67: Hoà tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào dung dịch HNO3 loãng, thu được dung dịch X và 3,136 lít (ở đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí Khối lượng của Y là 5,18 gam Cho dung dịch NaOH (dư) vào X và đun nóng, không có khí mùi khai thoát ra Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp

ban đầu là (CĐ-2009) A 15,25% B 12,80% C 10,52% D 19,53%