Dạng 1: Lý thuyết về kim loại nhôm
Ví dụ 1: Nhôm thể hiện tính chất nào sau đây ?
1) Nhôm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện.
2) Là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi và dát mỏng.
3) Nhôm dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, tốt hơn các kim loại Fe và Cu.
4) Nhôm là kim loại nhẹ, nóng chảy ở nhiệt độ 660oC.
5) Nhôm là nguyên tố s.
A. 1, 2, 4, 5.
B. 1, 2, 4.
C. 1, 3, 4, 5.
D. 1, 2, 3, 4.
Hướng dẫn giải chi tiết:
(3) Nhôm dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, tốt hơn các kim loại Fe và Cu.
=> Sai do tính dẫn điện của Cu tốt hơn Al
Đáp án B.
Ví dụ 2: Tính chất nào sau đây của nhôm là đúng ?
A. Nhôm tác dụng với các axit ở tất cả mọi điều kiện.
B. Nhôm tan được trong dung dịch NH3.
C. Nhôm bị thụ động hóa với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
D. Nhôm là kim loại lưỡng tính.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Lưu ý: nhôm bị thụ động với HNO3 đặc nguội, và H2SO4 đặc nguội.
Đáp án C
Ví dụ 3: Tính chất nào sau đây của nhôm là đúng ?
A. Nhôm tác dụng với các axit ở tất cả mọi điều kiện.
B. Nhôm tan được trong dung dịch NH3.
C. Nhôm bị thụ động hóa với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
D. Nhôm là kim loại lưỡng tính.
Dạng 2: Nhôm và hợp chất của nhôm tác dụng với dung dịch kiềm
*Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Cho từ từ 350 ml dung dịch NaOH 1M vào 100 ml dung dịch AlCl3 x mol/l, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,9 gam kết tủa.Giá trị của x là
Hướng dẫn giải chi tiết:
nNaOH = VNaOH×CM = 0,35×1 = 0,35 (mol) ;
nAlCl3 = 0,1x (mol)
nAl(OH)3 = 3,9 : 78 = 0,05 (mol)
Ta thấy: nAl(OH)3 < 3nNaOH → xảy ra trường hợp tạo kết tủa cực đại, sau đó kết tủa tan 1 phần.
Khi cho từ từ dd NaOH vào dd AlCl3 xảy ra phản ứng theo thứ tự sau:
3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NaCl (1)
0,3x ← 0,1x → 0,1x (mol)
NaOH + Al(OH)3↓ → NaAlO2 + 2H2O (2)
(0,1x – 0,05) ← (0,1x – 0,05) (mol)
Theo PTHH (1): nAl(OH)3 cực đại = nAlCl3 = 0,1x (mol)
→ nAl(OH)3 bị hòa tan = nAl(OH)3 cực đại – nAl(OH)3 còn lại = 0,1x – 0,05 (mol)
Ta có: ∑ nNaOH(1)+(2) = 0,3x + (0,1x – 0,05)
→ 0,4x - 0,05 = 0,35
→ 0,4x = 0,4 → x = 1 (M)
* Ta cũng có thể áp dụng công thức tính nhanh
4 * nAlCl3 - nNaOH = n Al(OH)3
4 * 0,1x - nNaOH = n Al(OH)3
=> 4* 0,1 x = 0,05 + 0,35 => x = 1M
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Al và Al2O3. Hòa tan hoàn toàn 1,83 gam X trong 50 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu được V lít H2 (đktc). Giá trị của V là
Hướng dẫn giải chi tiết:
nNaOH = 0,05 mol
Đặt nAl = x và nAl2O3 = y (mol)
+) mhh X = 27x + 102y = 1,83 (1)
+) Hỗn hợp X tác dụng với NaOH:
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 1,5 H2
x → x → 1,5x
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
y → 2y
→ nNaOH = x + 2y = 0,05 (2)
Giải hệ (1) (2) được x = 0,03 và y = 0,01
⟹ VH2 = 22,4.1,5x = 1,008 lít
Dạng 3: Bài tập về phản ứng nhiệt nhôm
* Một số ví dụ cụ thể:
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 3 thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X (không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm
Hướng dẫn giải chi tiết:
3Fe3O4 + 8Al \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 9Fe + 4Al2O3
Ban đầu: 1 3
Ta thấy: 1/3 < 3/8 nên Fe3O4 phản ứng hết, Al còn dư.
Vậy sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm Fe, Al2O3 và Al dư.
Ví dụ 2: Khi cho 20,7 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Cr2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc dư, sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng 8 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm phải dùng 10,8 gam Al. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Al2O3 trong hỗn hợp X là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Cr2O3 và Al2O3 tan trong dung dịch NaOH đặc dư → chất rắn còn lại là Fe2O3 có khối lượng 8 gam
→\({n_{F{e_2}{O_3}}}\) = 0,05 mol
Gọi nCr2O3 = 2x mol
Khử 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm (lượng các chất lấy gấp đôi ban đầu)
2Al + Cr2O3 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Al2O3 + 2Cr
4x ← 2x
2Al + Fe2O3 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Al2O3 + 2Fe
0,2 ← 0,1
→ nAl cần dùng = 4x + 0,2 = 0,4 → x = 0,05
\( \to {m_{A{l_2}{O_3}}} = 20,7 - 8 - 0,05.152 = 5,1\,\,gam\)
\(\,\, \to \,\,\% {m_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{{5,1}}{{20,7}}.100\% = 24,64\% \)
