PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ KIM LOẠI NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM MÔN HÓA 12
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Dạng 1: Lý thuyết về kim loại nhôm
Đề làm tốt dạng bài này cần nắm vững các tính chất vật lý, hóa học và phương pháp điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm và các hợp chất của chúng.
- Nhôm có số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3.
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1, hay [Ne] 3s23p1.
- Mạng tinh thể: nhôm có cấu tạo kiểu mạng lập phương tâm diện.
- Nhôm là kim loại nhẹ, màu trắng bạc.
- Nhôm rất dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt rất tốt.
Tính khử mạnh: Al → Al3+ + 3e
2. Dạng 2: Nhôm và hợp chất của nhôm tác dụng với dung dịch kiềm
Al + NaOH + 3H2O → Na[(Al(OH)4] + 3/2 H2↑
Phương trình ion thu gọn:
Al + OH- + 3H2O → [(Al(OH)4]- + 3/2 H2↑
Với chương trình cơ bản có thể viết:
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2↑
3. Dạng 3: Bài tập về phản ứng nhiệt nhôm
Dựa vào phản ứng:
2yAl + 3MxOy → yAl2O3 + 3xM
M là các kim loại có tính khử trung bình và yếu.
2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe
- Các trường hợp có thể xảy ra:
+ Hiệu suất phản ứng H = 100% (phản ứng xảy ra hoàn toàn). Nếu cho sản phẩm tác dụng với dung dịch kiềm có H2 thoát ra, thì sản phẩm có Al dư, Fe và Al2O3.
+ Hiệu suất H < 100% ( phản ứng xảy ra không hoàn toàn). Khi đó sản phẩm có Al dư, Al2O3, FexOy dư, Fe.
B. VÍ DỤ MINH HỌA
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
(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
Lưu ý: nhôm bị thụ động với HNO3 đặc nguội, và H2SO4 đặc nguội.
Đáp án C
Ví dụ 3: 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
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 4: 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
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
Ví dụ 5: 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
3Fe3O4 + 8Al → 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 6: 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
Cr2O3 và Al2O3 tan trong dung dịch NaOH đặc dư → chất rắn còn lại là Fe2O3 có khối lượng 8 gam
→ nFe2O3 = 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 → Al2O3 + 2Cr
4x ← 2x
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
0,2 ← 0,1
→ nAl cần dùng = 4x + 0,2 = 0,4 → x = 0,05
→ mAl2O3 = 20,7 - 8 - 0,05.152 = 5,1 gam
→ %mAl2O3 = [(5,1:20,7) : 100%] = 24,64%
C. LUYỆN TẬP
Câu 1: Cho các quặng sau: pirit, thạch cao, mica, apatit, criolit, boxit, dolomit. Số quặng chứa nhôm là:
A.2.
B. 3.
C.4.
D. 5.
Câu 2: Cho một lá nhôm vào ống nghiệm chứa dung dịch Hg(NO3)2, thấy có một lớp thủy ngân bám trên bề mặt nhôm. Hiện tượng tiếp theo quan sát được là:
A. khí hiđro thoát ra mạnh.
B. khí hiđro thoát ra sau đó dừng lại ngay.
C. lá nhôm bốc cháy.
D. lá nhôm tan ngay trong thủy ngân và không có phản ứng.
Câu 3: Cho sơ đồ phản ứng : Al → X→Al2O3→Al
X có thể là
A. AlCl3.
B. NaAlO2.
C. Al(NO3)3.
D. Al2(SO4)3.
Câu 4: Phát biểu nào sau đây là sai ?
A. Dung dịch AlCl3 và Al2(SO3)3 làm quỳ tím hóa hồng
B. Al(OH)3, Al2O3, Al đều là các chất lưỡng, tính,
C. Nhôm là kim loai nhẹ và có khả năng dẫn điện Iot
D. Từ Al2O3 có thế điều chế được Al.
Câu 5: Hiện tượng nào xảy ra khi cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 ?
A. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện
B. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức, sau đó kết tủa tan dần
C. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện, rồi tan dần.
D. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức và không tan.
---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của đề thi vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
ĐÁP ÁN
| 1B | 2A | 3C | 4B | 5B |
| 6C | 7D | 8A | 9D | 10B |
...
Trên đây là trích đoạn nội dung Phương pháp giải một số dạng bài tập về Nhôm và hợp chất của Nhôm môn Hóa 12 năm 2020 có đáp án. Để xem toàn nhiều tài liệu hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập. Chúc các em học tập tốt !
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục:
