Chúng tôi xin giới thiệu phương trình Al4C3 + 2N2 → 4AlN + 3C 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 Al4C3 + 2N2 → 4AlN + 3C
1. Phương trình phản ứng hóa học:
Al4C3 + 2N2 → 4AlN + 3C
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Nhôm cacbua phản ứng với nito thu được nhôm nitrua và cacbon
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ: 800 - 1400oC
4. Tính chất hoá học
a. Tính chất hoá học của Al4C3
Tan trong nước:
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
Tác dụng với axit:
HCl + Al4C3 → AlCl3 + CH4
Tác dụng với dung dịch bazơ
H2O + NaOH + Al4C3 → CH4 + NaAl(OH)2
b. Tính chất hoá học của N2
- Nitơ có các số oxi hoá: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
- N2 có số oxi hoá 0 nên vừa thể hiện tính oxi hoá và tính khử.
- Nitơ có EN N = 946 kJ/mol, ở nhiệt độ thường nitơ khá trơ về mặt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao hoạt động hơn.
- Nitơ thể hiện tính oxi hóa và tính khử, tính oxi hóa đặc trưng hơn.
Tính oxi hoá: Phân tử nitơ có liên kết ba rất bền, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.
Tác dụng với hidro
Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có xúc tác. Nitơ phản ứng với hidro tạo amoniac.
Tác dụng với kim loại
- Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua: 6Li + N2 → 2Li3N.
- Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với nhiều kim loại: 3Mg + N2 → Mg3N2 (magie nitrua).
Lưu ý: Các nitrua dễ bị thủy phân tạo NH3.
Nitơ thể hiện tính oxi hoá khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn.
Tính khử
- Ở nhiệt độ cao (3000 ºC) Nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit.
- Ở điều kiện thường, nitơ monoxit tác dụng với oxi không khí tạo nitơ đioxit màu nâu đỏ.
Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.
- Các oxit khác của nitơ: N2O, N2O3, N2O5 không điều chế được trực tiếp từ nitơ và oxi.
Ghi nhớ: Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn. Thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.
5. Cách thực hiện phản ứng
- Cho Al4C3 tác dụng với N2
6. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Kết luận nào sau đây không đúng với nhôm?
A. Có bán kính nguyên tử lớn hơn Mg.
B. Là nguyên tố họ p.
C. Là kim loại mà oxit và hidroxit lưỡng tính.
D. Trạng thái cơ bản nguyên tử có 1e độc thân.
Đáp án: A
Hướng dẫn giải
Mg thuộc nhóm IIA, Al thuộc nhóm IIIA và cùng thuộc chu kì 3 → bán kính của Mg > Al
Ví dụ 2: Nhôm không bị hoà tan trong dung dịch
A. HCl.
B. HNO3 đặc, nguội.
C. HNO3 loãng
D. H2SO4 loãng.
Đáp án: B
Hướng dẫn giải
Nhôm bị thụ động hóa trong HNO3 đặc nguội
Ví dụ 3: 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
7. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Nhôm (Al) và hợp chất:
Phương trình nhiệt phân: Al4C3 → 4Al + 3C
Al4C3 + 4H2O + 4NaOH → 3CH4↑ + 4NaAlO2
Al4C3 + 4H2O + 4KOH → 3CH4↑ + 4KAlO2
