Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Al2O3 + 3C + 3Cl2 → 2AlCl3 + 3CO↑ 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 Al2O3 + 3C + 3Cl2 → 2AlCl3 + 3CO↑
1. Phương trình phản ứng hóa học:
Al2O3 + 3C + 3Cl2 → 2AlCl3 + 3CO↑
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Xuất hiện khí CO thoát ra khỏi dung dịch
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ: 800 - 900oC
4. Tính chất hoá học
a. Tính chất hoá học của Al2O3
- Al2O3 là oxit lưỡng tính.
+ Tác dụng với axit:
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
+ Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh
Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + H2O
hay
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Al2O3 + 2OH- → 2AlO2- + H2O
- Al2O3 tác dụng với C
Al2O3 + 9C Al4C3 + 6CO
b. Tính chất hoá học của Cacbon
- Trong các dạng tồn tại của C, C vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học.
- Trong các phản ứng hóa học C thể hiện hai tính chất: Tính oxi hóa và tính khử. Tuy nhiên tính khử vẫn là chủ yếu của C.
Tính khử
- Tác dụng với oxi
Ở nhiệt độ cao C lại khử CO2 theo phản ứng:
- Tác dụng với oxit kim loại:
+ C khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại:
CuO + C → Cu + CO (tº)
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO (tº)
+ Với CaO và Al2O3:
CaO + 3C → CaC2 + CO (trong lò điện)
2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO (2000ºC)
- Tác dụng với các chất oxi hóa mạnh thường gặp H2SO4 đặc, HNO3, KNO3, KClO3, K2Cr2O7, ... trong các phản ứng này, C bị oxi hóa đến mức +4 (CO2).
C + 2H2SO4 đặc → CO2 + 2SO2 + 2H2O (tº)
C + 4HNO3 đặc → CO2 + 4NO2 + 2H2O (tº)
C + 4KNO3 → 2K2O + CO2 + 4NO2 (tº)
- Khi nhiệt độ cao, C tác dụng được với hơi nước:
C + H2O → CO + H2 (1000ºC)
C + 2H2O → CO2 + 2H2
Tính oxi hóa
- Tác dụng với hidro
- Tác dụng với kim loại
c. Tính chất hoá học của Cl2
Tác dụng với kim loại
Đa số kim loại và có to để khơi màu phản ứng tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất )
Tác dụng với phi kim
(cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng)
Tác dụng với nước và dung dịch kiềm
Cl2 tham gia phản ứng với vai trò vừa là chất ôxi hóa, vừa là chất khử.
Tác dụng với nuớc
Khi hoà tan vào nước, một phần Clo tác dụng (Thuận nghịch)
Cl20 + H2O → HCl + HClO (Axit hipoclorơ)
Axit hipoclorơ có tính oxy hoá mạnh, nó phá hửy các màu vì thế nước clo hay clo ẩm có tính tẩy màu do.
Tác dụng với muối của các halogen khác
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3
3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
Tác dụng với chất khử khác
Phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng phân huỷ với một số hợp chất hữu cơ
Tác dụng với dung dịch bazơ
5. Cách thực hiện phản ứng
- Cho Al2O3 tác dụng với than cốc và khí Cl2
6. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Nguyên liệu chính dùng để sản xuất nhôm là
A. quặng boxit.
B. quặng pirit.
C. quặng đolomit.
D. quặng manhetit.
Đáp án: A
Hướng dẫn giải
Thành phần chính của quặng Boxit là Al2O3
Ví dụ 2: Để phân biệt dung dịch AlCl3 và dung dịch KCl ta dùng dung dịch:
A. NaOH.
B. HCl.
C. NaNO3.
D. H2SO4.
Đáp án: A
Hướng dẫn giải
NaOH không phản ứng với KCl nhưng với AlCl3 thì sẽ tạo kết tủa keo trắng, sau đó tủa tan dần nếu dư NaOH.
Ví dụ 3: 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↓
7. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Nhôm (Al) và hợp chất:
2Al2O3 + 3C + N2 → 2AlN + 3CO↑
Al2O3 + 6NaOH + 12HF → 9H2O + 2Na3AlF6
Phản ứng nhiệt phân: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O