Nội Dung
Hướng dẫn giải Bài 27. Nhôm và hợp chất của nhôm sgk Hóa Học 12. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 128 129 sgk Hóa Học 12 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết và bài tập, đi kèm công thức, phương trình hóa học, chuyên đề… có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn hóa học 12, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.
LÍ THUYẾT
A. Nhôm
1. Vị trí và cấu tạo
Al: 1s22s22p63s23p1
⇒ Số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3.
Trong hợp chất, Al có số OXH bền là +3
Nhôm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện
2. Tính chất vật lí
Nhôm có màu trắng bạc, mềm, dễ kéo mỏng, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
3. Tính chất hóa học
a) Tác dụng với phi kim
4Al + 3O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2Al2O3
Nhôm bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có màng oxit Al2O3 rất mỏng, mịn và bền chắc bảo vệ.
b) Tác dụng với axit
Al + dung dịch axit (HCl, H2SO4) → muối + H2
2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2
Al + dung dịch axit (có tính OXH mạnh) → muối + sản phẩm khử + H2O
4Al + 4HNO3 loãng \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al(NO3)3 + NO + 2H2O
2Al + 6H2SO4 đặc \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
⇒ Al không tác dụng với H2SO4, HNO3 đặc nguội.
c) Tác dụng với oxit kim loại
Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit kim loại như Fe2O3, Cr2O3,… thành kim loại tự do.
2Al + Fe2O3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al2O3 + 2Fe
d) Tác dụng với dung dịch kiềm
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2NaAl(OH)4(dd) + 3H2
4. Ứng dụng và sản xuất
– Ứng dụng:
+ Người ta dùng nhôm để chế tạo vỏ máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ do đặc tính nhẹ, bền với không khí và nước
+ Làm dây dẫn điện cao áp, đồ nội thất, làm vật trao đổi nhiệt
+ Chế tạo hỗn hợp tecmit (Al và Fe2O3) được dùng để hàn gắn đường ray.
– Sản xuất: Điện phân nóng chảy Al2O3
2Al2O3 \(\xrightarrow{\text{đpnc}}\) 4Al + 3O2
B. Một số hợp chất quan trọng của nhôm
1. Nhôm oxit
– Tính chất vật lí: là chất rắn màu trắng, không tan trong nước nóng chảy ở 2050 độ C
– Tính chất hóa học: Al2O3 là oxit lưỡng tính, tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm :
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2NaAl(OH)4
– Ứng dụng:
+ Tinh thể Al2O3 (corinđon) được dùng làm đồ trang sức, chế tạo các chi tiết trong các ngành kĩ thuật chính xác, như chân kính đồng hồ, thiết bị phát tia lade,…
+ Bột Al2O3 có độ cứng cao được dùng làm vật liệu mài.
+ Boxit Al2O3.2H2O là nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại.
2. Nhôm hidroxit
– Tính chất vật lí: Là chất kết tủa keo, màu trắng, không tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy
– Tính chất hóa học:
+ Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit:
2Al(OH)3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al2O3 + 3H2O
+ Là hợp chất lưỡng tính, tan trong axit và bazo
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH → NaAl(OH)4
Điều chế : Cho muối nhôm phản ứng với dung dịch NH3 hoặc muối Na2CO3 :
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑
3. Nhôm sunfat
– Al2(SO4)3: là chất bột màu trắng, bị phân hủy nhiệt trên 770oC
– Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hoặc : KAl(SO4)2.12H2O tồn tại ở dạng tinh thể có vị hơi chua và chát.
BÀI TẬP
Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 128 129 sgk Hóa Học 12 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải các bài tập các bạn xem sau đây:
1. Giải bài 1 trang 128 hóa 12
Viết phương trình hóa học của mỗi phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:
\(Al\xrightarrow{{(1)}}AlC{l_3}\xrightarrow{{(2)}}Al{(OH)_3}\xrightarrow{{(3)}}NaAl{O_2}\xrightarrow{{(4)}}Al{(OH)_3} \xrightarrow{{(5)}}A{l_2}{O_3}\xrightarrow{{(6)}}Al \)
Bài giải:
Các phương trình hóa học như sau:
(1) \(2Al + 3Cl_2 \xrightarrow{{{t^0}}} 2AlCl_3\)
(2) \(AlCl_3 + 3NaOH đủ → Al(OH)_3↓ + 3NaCl\)
(3) \(Al(OH)_3 + NaOH → NaAlO_2 + 2H_2O\)
(4) \(NaAlO_2 + CO_2 + 2H_2O → Al(OH)_3↓ + NaHCO_3\)
(5) \(2Al(OH)_3 \xrightarrow{{{t^0}}} Al_2O_3 + 3H_2O\)
(6) \(2Al_2O_3 \xrightarrow{{đpnc}} 4Al + 3O2↑\)
2. Giải bài 2 trang 128 hóa 12
Có 2 lọ không ghi nhãn đựng dung dịch AlCl3 và dung dịch NaOH. Không dùng thêm chất nào khác, làm thế nào để nhận biết mỗi chất?
Bài giải:
– Lấy mỗi chất 1 ít cho ra các ống nghiệm khác nhau và đánh số thứ tự tương ứng.
– Lấy dung dịch ở lọ thứ nhất nhỏ dần dần vào lọ thứ hai nếu sau một lát thấy có kết tủa, kết tủa tăng dần thì lọ thứ nhất đựng dung dịch AlCl3 còn lọ thứ hai đựng dung dịch NaOH. Ngược lại, nếu thấy mới đầu kết tủa, sau đó kết tủa tan dần thì lọ thứ nhất đựng dung dịch NaOH, lọ thứ hai đựng dung dịch AlCl3.
Phương trình hóa học:
$AlCl_3 + NaOH → Al(OH)_3↓ + NaCl$
$Al(OH)_3↓ + NaOH → NaAlO_2 + 2H_2O$
3. Giải bài 3 trang 128 hóa 12
Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Nhôm là 1 kim loại lưỡng tính.
B. Al(OH)3 là một bazơ lưỡng tính.
C. Al2O3 là một oxit trung tính.
D. Al(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính.
Bài giải:
A. Sai vì Al tác dụng với cả dung dịch axit và dung dịch bazơ nhưng không được gọi là kim loại lưỡng tính.
B. Sai vì không có khái niệm bazơ lưỡng tính.
C. Sai vì Al2O3 là một oxit lưỡng tính.
D. Đúng.
4. Giải bài 4 trang 129 hóa 12
Trong những chất sau, chất nào không có tính lưỡng tính?
A. Al(OH)3;
B. Al2O3;
C. ZnSO4;
D. NaHCO3.
Bài giải:
Ta thấy $Al(OH)_3; Al_2O_3; NaHCO_3$ đều là chất lưỡng tính vì chúng đều tác dụng với dung dịch axit và dung dịch bazơ.
⇒ Đáp án: C.
5. Giải bài 5 trang 129 hóa 12
Cho một lượng hỗn hợp Mg – Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít H2. Mặt khác, cho lượng hỗn hợp như trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 6,72 lít H2. Các thể tích khí đều đo ở đktc.
Tính khối lượng của mỗi kim loại có trong lượng hỗn hợp đã dùng.
Bài giải:
♦ Cách 1:
Phương trình hóa học:
$2Al + 6HCl → 2AlCl_3 + 3H_2↑$ (1)
$0,2 → 0,3 (mol)$
$Mg + 2HCl → MgCl_2 + H_2↑$ (2)
$0,1 → 0,1 (mol)$
$2Al + 2NaOH + 2H_2O → 2NaAlO_2 + 3H_2↑$ (3)
$0,2 → 0,3 (mol)$
Theo đề bài ta có:
$n_{H_2 \,(1) + (2)} = \frac{8,96}{22,4} = 0,4 (mol)$;
$n_{H_2 \,(3)} = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 (mol)$
Theo phương trình ta có:
$n_{H_2 \,(1)} =n_{H_2 \,(3)} = 0,3 (mol)$
$⇒ n_{H_2 \,(2)} = 0,4 – 0,3 = 0,1 (mol)$
Do vậy ta suy ra:
$⇒ m_{Mg} = 24.0,1 = 2,4 (gam)$;
và $m_{Al} = 27.0,2 = 5,4 (gam)$.
♦ Cách 2:
Gọi $x$ và $y$ lần lượt là số mol $Mg$ và $Al$ trong hỗn hợp.
Phương trình hóa học:
$Mg + 2HCl → MgCl_2 + H_2↑$
$x → x (mol)$
$2Al + 6HCl → 2AlCl_3 + 3H_2↑$
$y → \frac{3}{2}y \, (mol)$
$2Al + 2NaOH + 2H_2O → 2NaAlO_2 + 3H_2↑$
$y → \frac{3}{2}y \, (mol)$
Số mol $H_2$:
\({n_{{H_2}(1,2)}} = \frac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4\,\,mol\)
\({n_{{H_2}(3)}} = \frac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3\,\,mol\)
Theo bài ra ta có hệ phương trình:
\(\left\{ \begin{array}{l}x + \frac{3}{2}y = 0,4\\\frac{3}{2}y = 0,3\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}x = 0,1\\y = 0,2\end{array} \right.\)
$⇒ m_{Mg} = 24.0,1 = 2,4 (gam)$;
và $m_{Al} = 27.0,2 = 5,4 (gam)$.
Vậy có $2,4 (gam) \,Mg$ và $5,4 (gam) \,Al$ trong hỗn hợp.
6. Giải bài 6 trang 129 hóa 12
Cho 100 ml dung dịch AlCl3 1M tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH. Kết tủa tạo thành được làm khô và nung đến khối lượng không đổi cân nặng 2,55 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH ban đầu.
Bài giải:
Theo đề bài ta có:
$n_{AlCl_3} = 0,1.1 = 0,1 (mol)$;
$n_{Al_2O_3} = \dfrac{2,55}{102} = 0,025 (mol)$
Có hai trường hợp xảy ra:
♦ Trường hợp 1: $NaOH$ thiếu.
Phương trình hóa học:
$AlCl_3 + 3NaOH → Al(OH)_3↓ + 3NaCl$ (1)
$0,05 \, \, \, \, \, \, \, \, \, 0,05.3 → 0,05 (mol)$
$2Al(OH)_3 \overset{t^{o}}{\rightarrow} Al_2O_3 + 3H_2O$ (2)
$0,05 → 0,025 (mol)$
$⇒ n_{NaOH} = 0,05.3 = 0,15 (mol)$;
$⇒C_{M \,(NaOH)} = \dfrac{0,15}{0,2} = 0,75 (M)$.
♦ Trường hợp 2: $NaOH$ dư, nên hòa tan một phần lượng kết tủa.
Phương trình hóa học:
$AlCl_3 + 3NaOH → Al(OH)_3↓ + 3NaCl$ (1)
$0,1 \, \, \, \, \, \, \, \, \, 0,3 → 0,1 (mol)$
$Al(OH)_3 + NaOH → NaAlO_2 + 2H_2O$ (2)
$0,05 → 0,05 (mol)$
$2Al(OH)_3 \overset{t^{o}}{\rightarrow} Al_2O_3 + 3H_2O$ (3)
$0,05 → 0,025 (mol)$
$⇒ n_{NaOH} = 0,3 + 0,05 = 0,35 (mol)$;
$⇒C_{M \,(NaOH)} = \dfrac{0,35}{0,2} = 1,75 (M)$.
7. Giải bài 7 trang 129 hóa 12
Có 4 mẫu kim loại là Na, Al, Ca, Fe. Chỉ dùng nước làm thuốc thử thì số kim loại có thể phân biệt được tối đa là bao nhiêu?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Bài giải:
Chỉ dùng nước, có thể nhận biết được cả 4 kim loại.
Cho 4 kim loại vào nước:
– Kim loại phản ứng mạnh, giải phóng chất khí, dung dịch thu được trong suốt là $Na$.
$2Na + 2H_2O→ 2NaOH + H_2↑$
– Kim loại phản ứng mạnh, giải phóng chất khí, dung dịch thu được vẩn đục là $Ca$ vì tạo ra $Ca(OH)_2$ ít tan.
$Ca + H_2O → Ca(OH)_2 + H_2↑$
– Dùng dung dịch $NaOH$ thu được cho tác dụng với 2 kim loại còn lại. Kim loại nào tan được và giải phóng ra khí là $Al$, kim loại không phản ứng là $Fe$.
$Al + NaOH + H_2O → NaAlO_2 + \dfrac{3}{2}H_2↑$
⇒ Đáp án: D.
8. Giải bài 8 trang 129 hóa 12
Điện phân Al2O3 nóng chảy với dòng điện cường độ 9,56A trong khoảng thời gian 3000 giây, thu được 2,16 gam Al. Hiệu suất của quá trình điện phân là.
A. 60%.
B. 70%.
C. 80%.
D. 90%.
Bài giải:
Theo định luật Faraday khối lượng nhôm thu được là:
\({m_{Al}} = {{AIt} \over {nF}} = {{27.9,65.3000} \over {96500.3}} = 2,7(g)\)
Hiệu suất phản ứng là:
\(H = {{2,16} \over {2,7}}.100\% = 80\% \)
⇒ Đáp án: C.
Bài trước:
Bài tiếp theo:
Xem thêm:
- Để học tốt môn Toán 12
- Để học tốt môn Vật Lí 12
- Để học tốt môn Hóa Học 12
- Để học tốt môn Sinh Học 12
- Để học tốt môn Ngữ Văn 12
- Để học tốt môn Lịch Sử 12
- Để học tốt môn Địa Lí 12
- Để học tốt môn Tiếng Anh 12
- Để học tốt môn Tiếng Anh 12 (Sách Học Sinh)
- Để học tốt môn Tin Học 12
- Để học tốt môn GDCD 12
Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 128 129 sgk Hóa Học 12 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn hóa học 12 tốt nhất!
“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“