Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 29: Luyện tập: Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm

Nhôm bền trong môi trường không khí và nước là do:

A. Nhôm là kim loại kém hoạt động.

B. Có màng oxit Al₂O₃ bền vững bảo vệ.

C. Có màng hiđroxit Al(OH)₃ bền vững bảo vệ.

D. Nhôm có tính thụ động với không khí và nước.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần nắm rõ lý thuyết về tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm.

Hướng dẫn giải

Nhôm bền trong môi trường không khí và nước là do có màng oxit Al₂O₃ bền vững bảo vệ.

Chọn đáp án B.

Nhôm không tan trong dung dịch nào sau đây?

A. HCl

B. H₂SO₄

C. NaHSO₄

D. NH₃

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần dựa vào tính chất hóa học của nhôm.

Hướng dẫn giải

Nhôm không tan trong dung dịch NH₃

⇒ Đáp án đúng là D.

Cho 31,2 gam hỗn hợp bột Al và Al₂O₃ tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít H₂ ở đktc. Khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là:

A. 16,2 gam và 15 gam.

B. 10,8 gam và 20,4 gam.

C. 6,4 gam và 24,8 gam.

D. 11,2 gam và 20 gam.

Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học xảy ra, tính toán theo phương trình

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Hướng dẫn giải

\(n_{H_{2}} = 0,6 \ (mol)\)

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

0,4                                                         0,6 (mol)

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

\( \Rightarrow {m_{Al}} = 27.0,4 = 10,8\;(gam)\)

\({m_{A{l_2}{O_3}}} = 31,2 - 10,8 = 20,4\;(gam)\)

Vậy đáp án cần chọn là B.

Chỉ dùng thêm 1 hóa chất, hãy phân biệt các chất trong những dãy sau và viết phương trình hóa học để giải thích?

a) Các kim loại: Al, Ca, Na

b) Các dung dịch: NaCl, CaCl₂, AlCl₃

c) Các chất bột: CaO, MgO, Al₂O₃

Phương pháp giải

a) Gồm 3 kim loại . Nhận thấy có 1 kim loại kiềm, 1 kim loại kiềm thổ và nhôm. Vậy điểm khác biệt chính là phản ứng với nước => sử dụng nước.

b) Gồm 3 muối clorua. Vậy chỉ có thể nhận biết dựa vào cation tạo muối. Các cation thì mình nhận biết bằng màu sắc hiđroxit của nó.

c) 3 chất bột oxit như vậy có thể nghĩ đến tính chất hóa học khác nhau giữa các oxit.

Hướng dẫn giải

Câu a: Dùng H₂O để nhận biết Na, Ca, Al

• Na tan trong nước tạo thành dung dịch trong suốt: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
• Ca tan trong nước tạo dung dịch vẩn đục: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
• Al không tan.

Câu b: Dùng dung dịch NaOH để nhận biết

• Dung dịch nào thấy tạo kết tủa vẩn đục là dung dịch CaCl₂.

Phương trình: CaCl₂ + 2NaOH → Ca(OH)_{2 (vẩn đục)} + 2NaCl

• Tạo kết tủa trắng keo sau đó tan khi cho dư NaOH là dung dịch AlCl₃

AlCl₃ + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)₃ \(\downarrow\)(Trắng) 

Al(OH)₃ + NaOH_dư → NaAlO₂ + 2H₂O

• Còn lại là dung dịch NaCl.

Câu c: Dùng nước để nhận biết

- CaO tan trong nước tạo dung dịch vẩn đục: CaO + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂O

- Lọc bỏ kết tủa và cho dung dịch Ca(OH)₂ vào 2 chất còn lại: 

• Chất nào tan là Al₂O₃ với phương trình: Al₂O₃ + Ca(OH)₂ → Ca(AlO₂)₂ + H₂O
• Không tan là MgO.

Viết phương trình hóa học để giải thích các hiện tượng xảy ra khi 

a) Cho dung dịch NH₃ dư vào dung dịch AlCl₃.

b) Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl₃.

c) Cho từ từ dung dịch Al₂(SO₄)₃ vào dung dịch NaOH và ngược lại.

d) Sục từ từ đến dư khi CO₂ vào dung dịch NaAlO₂.

e) Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO₂.

Phương pháp giải

Dựa vào kiến thức đã học về nhôm, oxit nhôm và muối nhôm để viết phương trình hóa học xảy ra và giải thích hiện tượng.

Hướng dẫn giải

a) Cho dung dịch NH₃ dư vào dung dịch AlCl₃

3NH₃ + 3H₂O + AlCl₃ → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

b) Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl₃

3NaOH + AlCl₃ → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

Al(OH)₃ + NaOH (dư) → NaAlO₂ + 2H₂O

c) Cho từ từ dung dịch Al₂(SO₄)₃ vào dung dịch NaOH

Al₂(SO₄)₃ + 8NaOH → 2NaAlO₂ + 3Na₂SO₄ + 4H₂O

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Al₂(SO₄)₃

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

Al(OH)₃↓ + NaOH (dư) → NaAlO₂ + 2H₂O

d) Sục từ từ đến dư khi CO2 vào dung dịch NaAlO₂

CO₂ + 2H₂O + NaAlO₂ → Al(OH)₃↓ + NaHCO₃

e) Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO₂

HCl + NaAlO₂ + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl

Al(OH)₃ + 3HCl (dư) → AlCl₃ + 3H₂O

Hỗn hợp khí X gồm hai kim loại K và Al có khối lượng 10,5 gam. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong nước được dung dịch A. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch A. Lúc đầu không có kết tủa, khi thêm được 100 ml dung dịch HCl 1M thì bắt đầu có kết tủa. Tính thành phần % số mol của các kim loại trong X.

Phương pháp giải

Gọi số mol K và Al trong hỗn hợp x, y

Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra, tính toán theo phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Gọi số mol K và Al trong hỗn hợp x, y

2K + 2H₂O → KOH + H₂ (1)

x                     x (mol)

2Al + 2KOH + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂↑ (2)

y                                    y (mol)

Khi thêm HCl vào dd A, lúc đầu không có kết tủa, sau đó mới có kết tủa => dung dịch A có KOH dư 

Vậy dd A gồm: KOH dư : x - y (mol) và KAlO₂ : y (mol)

Khi thêm HCl, ban đầu chưa có kết tủa vì:

HCl + KOH_dư → KCl + H₂O (3)

x – y                  x – y (mol)

Khi HCl trung hòa hết KOH dư thì bắt đầu có kết tủa:

KAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ ↓ + KCl (4)

Vậy để trung hòa KOH dư cần 100 ml dung dịch HCl 1M

Ta có: n_HCl = n_KOH dư  = x – y = 0,1.1 = 0,1 (mol) (I)

Mặt khác: 39x + 27y = 10,5 (II)

Từ (I) và (II) ⇒ x = 0,2; y = 0,1

% n_K = 0,2/0,3 .100% = 66,67%

%n_Al = 100% – 66,67% = 33,33%