Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Al + 4HNO3 → 2H2O + NO↑ + Al(NO3)3 gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Nhôm. Mời các bạn đón xem:
Phương trình Al + 4HNO3 → 2H2O + NO↑ + Al(NO3)3
1. Phương trình phản ứng hóa học:
Al + 4HNO3 → 2H2O + NO↑ + Al(NO3)3
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Nhôm tan dần đồng thời có khí NO thoát ra
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ phòng
4. Tính chất hoá học
a. Tính chất hoá học của Nhôm
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh: Al → Al3+ + 3e
Tác dụng với phi kim
a) Tác dụng với oxi
Al bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có lớp màng oxit Al2O3 rất mỏng bảo vệ.
b) Tác dụng với phi kim khác
Tác dụng với axit
+ Axit không có tính oxi hóa: dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
+ Axit có tính oxi hóa mạnh: dung dịch HNO3 loãng, HNO3 đặc, nóng và H2SO4 đặc, nóng.
Nhôm bị thụ động hoá trong dung dịch HNO3 đặc, nguội hoặc H2SO4 đặc nguội.
Tác dụng với oxit kim loại( Phản ứng nhiệt nhôm)
Lưu ý: Nhôm chỉ khử oxit của các kim loại đứng sau nhôm
Tác dụng với nước
- Phá bỏ lớp oxit trên bề mặt Al (hoặc tạo thành hỗn hống Al-Hg thì Al sẽ phản ứng với nước ở nhiệt độ thường)
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑
Tác dụng với dung dịch kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
Tác dụng với dung dịch muối
- Al đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng:
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
b. Tính chất hoá học của HNO3
Tính axit
Là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch:
HNO3 → H+ + NO3-
- Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của môt dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.
Tính oxi hóa
Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO3 đều bị oxi hóa về trạng thái oxi hóa cao nhất.
- Với kim loại: HNO3 oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ vàng (Au) và platin(Pt))
* Với những kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, ...
Ví dụ:
Cu + 4HNO3(đ) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3(l) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
* Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn: Mg, Zn, Al, ...
- HNO3 đặc bị khử đến NO2.
Ví dụ:
Mg + 4HNO3(đ) → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
- HNO3 loãng bị khử đến N2O hoặc N2.
8Al + 30HNO3(l) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
- HNO3 rất loãng bị khử đến NH3(NH4NO3).
4Zn + 10HNO3 (rất loãng) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
* Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội.
- Với phi kim:
Khi đun nóng HNO3 đặc có thể tác dụng với phi: C, P, S, …(trừ N2 và halogen).
S + 6HNO3(đ) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
- Với hợp chất:
- H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO3 nguyên tố bị oxi hoá trong hợp chất chuyển lên mức oxi hoá cao hơn.
Ví dụ:
3FeO + 10HNO3(đ) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3H2S + 2HNO3(đ) → 3S + 2NO + 4H2O
- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
5. Cách thực hiện phản ứng
- Cho Nhôm tác dụng với dung dịch HNO3
6. Bạn có biết
- Tương tự Al, hầu hết kim loại như Fe, Cu, Mg... đều phản ứng với HNO3
7. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Cho các thí nghiệm sau:
1. Sục khí CO2 vào dung dịch NaAlO2
2. Sục khí NH3 vào dung dịch AlCl3.
3. Nhỏ từ từ đến dư dd HCl vào dung dịch NaAlO2.
Những thí nghiệm có hiện tượng giống nhau là:
A. 1 và 2
B. 1 và 3
C. 2 và 3
D. Cả 1, 2 và 3
Đáp án: A
Hướng dẫn giải
Sục khí CO2 vào dung dịch NaAlO2 và sục khí NH3 vào dung dịch AlCl3 đều cho hiện tượng tạo kết tủa keo trắng và không tan khi khí dư
CO2 + NaAlO2 + H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓
3NH3 + AlCl3 + 3H2O → 3NH4Cl + Al(OH)3↓
Ví dụ 2: Một dung dịch chứa a mol AlCl3 tác dụng với một dung dịch chứa b mol NaOH. Điều kiện để thu được kết tủa là:
A. b > 4a
B. b < 4a
C. a + b = 1mol
D. a – b = 1mol
Đáp án: B
Hướng dẫn giải
Ban đầu 1 mol AlCl3 tác dụng với 3 mol NaOH, thu được kết tủa Al(OH)3
Nếu kết tủa tiếp tục bị hòa tan mà vẫn thu được được kết tủa thì lượng NaOH còn dư sẽ phải nhỏ hơn lượng Al(OH)3 mới bị sinh ra hay: b - 3a < a
Hay b < 4a
Ví dụ 3: Kim loại nhôm khử N+5 của HNO3 thành N+1. Số phân tử HNO3 đã bị khử trong pư sau khi cân bằng là:
A. 30
B. 36
C. 6
D. 15
Đáp án: A
Hướng dẫn giải
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Nhôm (Al) và hợp chất:
10Al + 36HNO3 → 18H2O + 3N2↑ + 10Al(NO3)3
