Dạng : Trắc nghiệm câu hỏi lý thuyết - phương pháp giải một số dạng bài tập về nhôm và hợp chất của nhôm

Dạng 1: Trắc nghiệm câu hỏi lý thuyết

* Một số ví dụ điển hình

Câu 1: Kim loại vừa tác dụng với dd HCl vừa tác dụng với dung dịch KOH là:

A. Fe

B. Mg

C. Na

D. Al

Hướng dẫn giải chi tiết:

Al vừa tác dụng với dd HCl vừa tác dụng với dd NaOH

PTHH: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2

Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2

Đáp án D

Câu 2: Nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy chất nào sau đây?

A. Al(OH)3

B. AlCl3

C. Al2O3

D. Al2(SO4)3

Hướng dẫn giải chi tiết:

Sau khi đã làm sạch tạp chất, người ta điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit trong bể điện phân, thu được nhôm và oxi.

=> Nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy nhôm oxit.

Đáp án C

Câu 3: Nhúng thanh nhôm vào dung dịch Cu(NO3)2 sau một thời gian thấy hiện tượng gì xảy ra:

A. màu xanh lam nhạt dần và có kết tủa màu đỏ lắng xuống đáy ống nghiệm.

B. màu xanh lam chuyển dần nâu đỏ và có chất rắn màu đỏ bám vào thanh nhôm.

C. màu xanh lam đậm dần và có chất rắn màu trắng bám vào thanh nhôm.

D. màu xanh lam nhạt dần và có chất rắn màu đỏ bám vào thanh nhôm.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Nhúng thanh nhôm vào dung dịch Cu(NO3)2sau một thời gian thấy hiện tượng màu xanh lam nhạt dần và có chất rắn màu đỏ bám vào thanh nhôm.

2Al +3Cu(NO3)2 2Al(NO3)3 + 3Cu

Đáp án D

Dạng 2: Nhôm và hợp chất của nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

* Một số lưu ý cần nhớ

Ta có phản ứng của Al, Al2O3, Al(OH)3 tác dụng với dung dịch kiềm

Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 O2

Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O

Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O

* Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Hòa tan a gam hỗn hợp Mg và Al bằng dung dịch HCl thu được 17,92 lít H2 (đktc). Cũng hỗn hợp trên hòa tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít H2 (đktc). Giá trị của a là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Hòa tan trong NaOH => chỉ có Al phản ứng

\({n_{{H_2}}} = \frac{{13,44}}{{22,4}} = 0,6\,\,mol\)

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2

0,4 mol 0,6 mol

Hòa tan trong HCl cả 2 kim loại đều tạo khí

\({n_{{H_2}}} = \frac{{17,92}}{{22,4}} = 0,8\,\,mol\)

2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2

0,4 mol 0,6 mol

Mg + 2HCl MgCl2 + H2

0,2 mol 0,2 mol

=> a = mAl + mMg = 0,4.27 + 24.0,2 = 15,6 gam

Ví dụ 2: Để hòa tan hoàn toàn m gam Al cần dùng 100 ml dung dịch chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải chi tiết:

\({n_{NaOH}} = 0,1\,\,mol;\,\,{n_{Ba{{(OH)}_2}}} = 0,05\,\,mol\)

PTHH:

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2

0,1 0,1 mol

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2

0,1 0,05 mol

=> nAl phản ứng = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol => mAl = 0,2.27 = 5,4 gam

Ví dụ 3: Cho 5,4 gam bột nhôm vào 200 ml dung dịch NaOH, sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng 3,6 gam. Nồng độ mol/lít của dung dịch NaOH là

Hướng dẫn giải chi tiết:

nAl = 0,2 mol

Gọi số mol Al phản ứng là x mol

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2

x x 1,5x

Khối lượng dung dịch tăng 3,6 gam => mtăng = mAl mH2 = 3,6 gam

=> 27x 1,5x.2 = 3,6 => x = 0,15 mol

Theo PT: nNaOH = nAl phản ứng = 0,15 mol

\( = > {C_{M\,\,NaOH}} = \frac{{0,15}}{{0,2}} = 0,75M\)

Ví dụ 4: Hoà tan hỗn hợp A gồm 13,7 gam Ba và 5,4 gam Al vào một lượng nước có dư thì thể tích khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn là

Hướng dẫn giải chi tiết:

\({n_{Ba}} = \frac{{13,7}}{{137}} = 0,1\,\,mol;\,\,{n_{Al}} = \frac{{5,4}}{{27}} = 0,2\,\,mol\)

Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2

0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2

0,2 0,1 mol 0,3 mol

\(= > \sum {{n_{{H_2}}} = 0,1 + 0,3 = 0,4\,\,mol\,\, = > {V_{{H_2}}} = 0,4.22,4 = 8,96}\)

Dạng 3: Phản ứng nhiệt nhôm

* Một số lưu ý cần nhớ:

Nhôm khử được oxit kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học

Ta có phương trình phản ứng:

Al + Fe2O3 Al2O3 + Fe

2Al + 3ZnO Al2O3 + 3Zn

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Nung m gam hỗn hợp Al, Fe2O3đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, sinh ra 3,08 lít khí H2ở đktc. Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, sinh ra 0,84 lít khí H2ở đktc. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải chi tiết:

\({n_{{H_2}(P1)}} = \frac{{3,08}}{{22,4}} = 0,1375\,mol;\,\,{n_{{H_2}(P2)}} = \frac{{0,84}}{{22,4}} = 0,0375\,\,mol\)

Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo khí => Al còn dư sau phản ứng nhiệt nhôm

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2

0,025 mol 0,0375 mol

=> nAl dư = 0,025 mol

Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư => Al và Fe phản ứng tạo khí

2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2

0,025 mol 0,0375 mol

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2

0,1 mol 0,1 mol

Phản ứng nhiệt nhôm:

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe

0,1 0,05 0,1 mol

=> nAl ban đầu = nAl dư + nAl phản ứng = 0,025 + 0,1 = 0,125 mol

=> mhh 1 phần \( = {m_{Al}} + {m_{F{{\text{e}}_2}{O_3}}} = 0,125.27 + 0,05.160 = \) 11,375 gam => mhh ban đầu = 11,375.2 = 22,75 gam

Ví dụ 2: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Fe2O3và Al trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2. Mặt khác nếu cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2. Số mol Al trong X là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2 => trong Y chứa Al dư

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2

0,2 mol 0,3 mol

=> nAl dư = 0,2 mol

Y tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2

2Al + 6HCl AlCl3 + 3H2

0,2 mol 0,3 mol

Fe + 2HCl FeCl2 + H2

0,1 mol 0,1 mol

Phản ứng nhiệt nhôm:

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe

0,1 mol 0,1 mol

=> nAl ban đầu = nAl dư + nAl phản ứng = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol

Ví dụ 3: Trộn 6,48 gam Al với 16 gam Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm thu được chất rắn A. Khi cho A tác dụng dung dịch NaOH dư thu được 1,344 lít khí H2(đktc). Hiệu suất phản ứngnhiệt nhôm (được tính theo chất thiếu) là

Hướng dẫn giải chi tiết:

\({n_{Al}} = \frac{{6,48}}{{27}} = 0,24\,mol;\,\,{n_{F{{\text{e}}_2}{O_3}}} = \frac{{16}}{{160}} = 0,1\,mol;\,\,{n_{{H_2}}} = \frac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06\,mol\)

Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1)

Xét tỉ lệ:

\(\frac{{{n_{Al}}}}{2} = \frac{{0,24}}{2} > \frac{{{n_{F{{\text{e}}_2}{O_3}}}}}{1} = 0,1\)

=> hiệu suất phản ứng tính theo Fe2O3

Al dư tác dụng với dung dịch NaOH tạo khí

2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (2)

0,04 mol 0,06 mol

=> nAl phản ứng (1) = nAl ban đầu nAl dư = 0,24 0,04 = 0,2 mol

=> \({{n}_{F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}}}}\)phản ứng = 0,5

nAl phản ứng = 0,1 mol

=> Hiệu suất phản ứng là

H = \(\frac{{0,1}}{{0,1}}.100\% \)= 100%