Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 34: Một số hợp chất quan trong của nhôm

Hợp chất nào của nhôm tác dụng với dung dịch NaOH (theo tỉ lệ mol 1:1) với sản phẩm là Na[Al(OH)4]?

A. Al2(SO4)3

B. AlCl3

C. Al(NO3)3

D. Al(OH)3

Phương pháp giải

Để xác định hợp chất nào của nhôm tác dụng với dung dịch NaOH (theo tỉ lệ mol 1:1) với sản phẩm là Na[Al(OH)4] ta cần viết phương trình hóa học của những hợp chất trên với NaOH, thăng bằng phương trình và xác định hệ số thăng bằng đề chọn đáp án thích hợp.

Hướng dẫn giải

Hợp chất Al(OH)3 của nhôm tác dụng với dung dịch NaOH (theo tỉ lệ mol 1:1) với sản phẩm là Na[Al(OH)4]

Phương trình hóa học: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

⇒ Đáp án D.

Dãy nào dưới đây gồm những chất vừa tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm?

A. AlCl3 và Al2(SO4)3

B. Al(NO3)3 và Al(OH)3

C. Al2(SO4)3 và Al2O3

D. Al(OH)3 và Al2O3

Phương pháp giải

Để chọn đáp án thích hợp ta cần ghi nhớ những hợp chất với tính chất lưỡng tính vừa tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm.

Hướng dẫn giải

Dãy gồm những chất vừa tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm là: Al(OH)3 và Al2O3.

⇒ Đáp án D.

Với 3 chất rắn là: Mg, Al2O3, Al. Hãy nhận mặt mỗi chất đã cho bằng phương pháp hóa học. Viết những phương trình hóa học.

Phương pháp giải

Để nhận mặt những chất trên ta dựa vào tính chất khác biệt và đặc trưng của mỗi chất để lựa chọn thuốc thử và phương pháp thích hợp.

Hướng dẫn giải

Cách nhận mặt mỗi chất đã cho bằng phương pháp hóa học:

- Sử dụng dung dịch NaOH hòa tan 3 mẫu chất rắn

  • Chất rắn ko tan là Mg.
  • Chất rắn tan ra là Al2O3:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]

- Chất rắn tan ra và kèm theo hiện tượng thoát khí là Al:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2(^{uparrow})

Viết những phương trình hóa học trình diễn những chuyển đổi hóa học sau, ghi rõ những điều kiện của phản ứng và cho biết phản ứng nào thuộc loại phản ứng oxi hóa khử:

Phương pháp giải

Để viết phương trình hóa học cần dựa vào chất sản phẩm và chất tham gia phản ứng để suy ra những chất còn lại và viết phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Những phương trình hóa học của dãy chuyển hóa trên:

(1) 4Al + 3O2 (xrightarrow{{{t^o}}}) Al2O3   

(2) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O  

(3) AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl    

(4) Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O         

(5) Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]            

(6) 2Al(OH)3 (overset{t^0}{rightarrow}) Al2O3 + 3H2O                

(7) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4

Trong những phản ứng đã cho (1) là phản ứng oxi hóa khử.

Với những dung dịch AlCl3, HCl, NaOH, H2O và những dụng cụ cần thiết. Hãy điều chế và chứng minh tính lưỡng tính của Al2O3 và Al(OH)3. Viết những phương trình hóa học.

Phương pháp giải

- Cần dựa vào những chất sẵn với và cách điều chế Al2O3 và Al(OH)3 để viết phương trình hóa học thích hợp.

- Để chứng minh tính lưỡng tính ta cần viết những phương trình hóa học tác dụng với axit và bazơ.

Hướng dẫn giải

- Điều chế Al2O3 và Al(OH)3:

  • Lấy một lượng dung dịch AlCl3 nhỏ từng giọt dung dịch NaOH vào cho tới lúc lượng kết tủa ko tăng thêm nữa thì ngừng.

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3(^{downarrow}) + 3NaCl

  • Đem nung tới kết tủa tới khối lượng ko đổi để tạo Al2O3:

2Al(OH)3 (overset{t^0}{rightarrow}) Al2O3 + 3H2O

- Chứng minh tính lưỡng tính của Al2O3 và Al(OH)3:

Al2O3 và Al(OH)3 vừa cho proton H+ vừa nhận proton H+

Al(OH)3(^{downarrow}) + 3HCl → AlCl3 + H2O

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]

Cho 31,2gam hỗn hợp bột Al và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư, phản ứng xong thu được 13,44 lít H2 (đktc). Hãy cho biết:

a. Những phương trình hóa học của những phản ứng đã xảy ra?

b. Khối lượng mỗi chất với trong hỗn hợp ban sơ?

c. Thể tích dung dịch NaOH 4M đã tiêu dùng (biết rằng trong thí nghiệm này người ta đã tiêu dùng dư 10 cm3 so với thể tích cần tiêu dùng).

Phương pháp giải

  • Bước 1: Viết phương trình hóa học
  • Bước 2: Từ số mol H2 suy ra mol Al và A2O3
  • Bước 3: Tính khối lượng mỗi chất với trong hỗn hợp ban sơ.
  • Bước 4: Tính mol NaOH theo mol Al và A2O3suy ra thể tích dung dịch NaOH cần tiêu dùng.

Hướng dẫn giải

Câu a

Phương trình hóa học:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]          (1)

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2(^{ uparrow})  (2)

Câu b

(n_{H_{2}} = frac{13,44}{22,4} = 0,6 mol)

Theo phương trình (2):

(n_{Al} = frac{2}{3} n_{H_{2}} = 0,4 mol Rightarrow m_{Al} = 0,4.27 = 10,8 gam)

(m_{Al_{2}O_{3}} = 31,2 - 10,8 = 20,4 gam  Rightarrow n_{Al_{2}O_{3}} = 0,2 mol)

Câu c

( Theo (1): n_{NaOH} = 2n_{Al_{2}O_{3}} = 0,4 mol Theo (2): n_{NaOH} = n_{Al} = 0,4 mol)

⇒ nNaOH = 0,4 + 0,4 = 0,8 mol.

(V_{NaOH}  = frac{0,8}{4} = 0,2 lit = 200 cm^3)

Vì trong thí nghiệm này người ta đã tiêu dùng dư 10 cm3 so với thể tích cần tiêu dùng nên:

Thể tích dung dịch NaOH đã tiêu dùng là:

V'NaOH = 200 + 10 = 210 cm3.

Cho 150 cm3 dung dịch NaOH 7M tác dụng với 100 cm3 dung dịch Al2(SO4)3 1M. Hãy xác định nồng độ mol của những chất với trong dung dịch sau phản ứng.

Phương pháp giải

  • Bước 1: Từ mol NaOH và Al2(SO4)3 xác định chất còn dư sau phản ứng.
  • Bước 2: Tính thể tích dung dịch, suy ra nồng độ mol. của những chất với trong dung dịch sau phản ứng

Hướng dẫn giải

Ta với:

nNaOH = 0,15 . 7 = 1,05 mol

({n_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}}) = 0,1 . 1 = 0,Một mol

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4

0,1                0,6            0,2             0,3

Do NaOH còn dư 1,05 - 0,6 = 0,45 mol nên Al(OH)3 sinh ra bị hòa tan:

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

0,2             0,2             0,2

Sau thí nghiệm những chất với trong dung dịch là:

Na2SO4 0,3 mol; Na[Al(OH)4] 0,Hai mol; NaOH dư 1,05 - 0,6 - 0,2 = 0,25 mol

Thể tích dung dịch: Vdd = 150 + 100 = 250 ml = 0,25 lít

Nồng độ những chất trong dung dịch:

( C_{M Na_{2}SO_{4}} = frac{0,3}{0,25} = 1,Hai M C_{M Na[Al(OH)]_{4}} = frac{0,2}{0,25} = 0,8 M C_{M NaOH} = frac{0,25}{0,25} = 1M)

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *