Bài 29: Luyện tập Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm

Tóm tắt lý thuyết

Bài tập minh họa



3.1. Bài tập Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm – Cơ bản

Bài 1:

Có 3 chất rắn là: Mg, Al, Al2O3. Hãy nhận biết mỗi chất đã cho bằng phương pháp hóa học. Viết các phương trình hóa học.

Hướng dẫn:

Cho 3 chất rắn vào 3 ống nghiệm đựng dung dịch NaOH riêng biệt. Nếu có khí bay lắm lên, đó là Al. Nếu chất rắn tan, đó là Al2O3. Nếu không có hiện tượng gì là Mg

Phương trình hóa học của các phản ứng.

\(\begin{array}{l} 2Al{\rm{ }} + {\rm{ }}2NaOH{\rm{ }} + {\rm{ }}6{H_2}O \to 2Na[Al{(OH)_4}{\rm{]}} + 3{H_2} \uparrow \\ A{l_2}{{\rm{O}}_3}{\rm{ }} + {\rm{ }}2NaOH{\rm{ }} + {\rm{ 3}}{H_2}O \to 2Na[Al{(OH)_4}{\rm{]}} \end{array}\)

Bài 2:

Cho m gam Al tan hoàn toàn vào dung dịch chứa y mol HCl thu được dung dịch Z chứa 2 chất tan có cùng nồng độ mol. Thêm từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Z thì đồ thị biểu diễn lượng kết tủa phụ thuộc vào lượng OH như sau:

Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

Dung dịch Z gồm: \(\, \left\{\begin{matrix} AlCl_{3} : x \ (mol ) \\ HCl: x \ (mol) \ \end{matrix}\right. \Rightarrow 4x = y \ (BTNT \ Cl)\)
Theo sơ đồ khi cho 5,16 mol NaOH vào dung dịch Z thì xảy ra 3 phản ứng và thu được 0,7x mol Al(OH)3
⇒ Số mol NaAlO2 = 0,3x mol
⇒ x + 3.0,7x + 4.0,3x = 5,16 ⇒ x = 1,2 mol ⇒ Số mol Al ban đầu = 1,2 ⇒ m = 32,4 gam

Bài 3:

Cho 100 ml dung dịch hỗn hợp Al2(SO4)3 1M và CuSO4 1M tác dụng với dung dịch NaOH dư. Kết tủa thu được đem nung đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là:

Hướng dẫn:

\(n_{Al_2(SO_4)_3} = 0,1\ mol\)
\(n_{CuSO_4} = 0,1\ mol\)
Do tác dụng dd NaOH dư nên Al(OH)3 tan chỉ còn lại Cu(OH)2
\(n_{CuSO_4} = n_{Cu(OH)_2} = 0,1\)
\(\begin{matrix} CuSO_4 & \xrightarrow[]{t^0} & CuO & + & H_2O\\ 0,1 & \rightarrow & 0,1 \end{matrix}\)
mchất rắn = 0,1 × 80 = 8 g

3.2. Bài tập Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm – Nâng cao

Bài 1:

Hoà tan hoàn toàn 47,4 gam phèn chua KAl(SO4)2.12H2O vào nước, thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác dụng với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

phèn chua = \(\frac{47,4}{474}\) = 0,1 mol
\(n_{KAl(SO_4)_2.12H_2O} = m_{KAl(SO_4)_2} = 0,1\)
\(n_{Ba(OH)_2} = 0,2\ mol\)
\(\begin{matrix} KAl(SO_4)_2 & \rightarrow & K^+ & + & Al^{3+} & + & 2{SO_4}^{2-}\\ 0,1 & \rightarrow & 0,1 & & 0,1 & & 0,2 \end{matrix}\)
\(\begin{matrix} Ba(OH)_2 & \rightarrow & Ba^{2+} & + & 2OH^-\\ 0,2 & \rightarrow & 0,2 & & 0,4 \end{matrix}\)
\(\begin{matrix} Ba^{2+} & + & {SO4}^{2-} & \rightarrow & BaSO_4\downarrow\\ 0,2 & & 0,2 & \rightarrow & 0,2 \end{matrix}\)
\(\begin{matrix} Al^{3+} & + & 3OH^- & \rightarrow & Al(OH)_3\downarrow\\ 0,1 & \rightarrow & 0,3 & & 0,1\\ & & du\ 0,1 \end{matrix}\)
\(\begin{matrix} Al(OH)_3 & + & OH^- & \rightarrow & {AlO2}^- & + & H_2O\\ 0,1 & \gets & 0,1 \end{matrix}\)
Vây kết tủa chỉ còn BaSO4
\(m_{BaSO_4} = 0,2 \times 233 = 46,6\ g\)

Bài 2:

Dung dịch A là dung dịch NaOH. Lấy 100 ml dung dịch A trộn với 400 ml dung dịch AlCl3 0,1M thì lượng kết tủa sinh ra bằng với lượng kết tủa khi lấy 500 ml dung dịch A trộn với 400 ml dung dịch AlCl3 0,1M. Giá trị CM dung dịch NaOH là:

Hướng dẫn:

Đặt \(C_{M_{NaOH}} = x M\)
⇒ nNaOH (100ml) = 0,1x mol
nNaOH (500ml) = 0,5x mol
   \(n_{AlCl_3} = 0,4 \times 0,1 = 0,04\ mol\)
Lượng kết tủa 2 TN bằng nhau ⇒
– TN1: Kết tủa chưa cực đại, OH hết.
– TN2: Kết tủa cực đại và tan 1 phần.
\(\begin{matrix} & Al3+ & + & 3OH- & \rightarrow & Al(OH)3 \downarrow\\ I: & & & 0,1x & \rightarrow & \frac{0,1x}{3}\\ II: & 0,04 & \rightarrow & 0,12 & \rightarrow& 0,04 \end{matrix}\)(cực đại)
\(\begin{matrix} & Al(OH)_3 & + & OH^- & \rightarrow & {AlO_2}^- & + & 2H_2O\\ tan & y & \rightarrow & y \end{matrix}\)
⇒ \(\begin{matrix} 0,04 – y = \frac{0,1x}{3}\ (1)\\ 0,12 + y = 0,5x\ (2) \end{matrix}\)
Từ (1), (2) ⇒ x = 0,3; y = 0,3
\(\Rightarrow C_{M_{NaOH}} = 0,3\)