Category Archives: Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm

Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm (Có đáp án)


Nhấn vào đường Link sau để tải về tài liệu:

Kim loai manh

 

CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM


CHUYÊN ĐỀ:

CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM – 1

Câu 1. Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào dung dịch nước vôi trong có chứa 0,075 mol Ca(OH)2. Sản phẩm thu được sau phản ứng gồm:

A. Chỉ có CaCO3 B. Chỉ có Ca(HCO3)2

C. CaCO3 và Ca(HCO3)2 D. Ca(HCO3)2 và CO2

Câu 2. Hấp thu hết CO2 vào dung dịch NaOH được dung dịch A. Biết rằng:Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A thì phải mất 50ml dd HCl 1M mới thấy bắt đầu có khí thoát ra. Mặt khác cho dd Ba(OH)2 dư vào dung dịch A được 7,88 gam kết tủa. Dung dịch A chứa?

A. Na2CO3 B. NaHCO3

C. NaOH và NaHCO3 D. NaHCO3, Na2CO3

Câu 3. Dẫn 5,6 lít CO2 (đktc) vào bình chứa 200ml dung dịch NaOH nồng độ a M; dung dịch thu được có khả năng tác dụng tối đa 100 ml dung dịch KOH 1M. Giá trị của a là?

A. 0,75                        B. 1,5               C. 2                  D. 2,5

Câu 4. (Đại học khối A năm 2007). Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Gía trị của a là?

A. 0,032          B. 0,048           C. 0,06             D. 0,04

Câu 5. Hấp thụ toàn bộ 0,896 lít CO2 vào 3 lít dd Ca(OH)2 0,01M được?

A. 1g kết tủa                            B. 2g kết tủa

C. 3g kết tủa                            D. 4g kết tủa

Câu 6. Hấp thụ 0,224lít CO2 (đktc) vào 2 lít Ca(OH)2 0,01M ta thu được m gam kết tủa. Gía trị của m là?

A. 1g                B. 1,5g             C. 2g                D. 2,5g

Câu 7. (Đại học khối B-2007). Nung 13,4 gam 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị II, được 6,8 gam rắn và khí X. khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M, khối lượng muối khan sau phản ứng là?

A. 5,8gam        B. 6,5gam        C. 4,2gam        D. 6,3g

Câu 8. Thổi CO2 vào dd chứa 0,02 mol Ba(OH). Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol?

A. 0 gam đến 3,94g                 B. 0,985 gam đến 3,94g

C. 0 gam đến  0,985g               D. 0,985g  đến 3,251g

Cõu 9. Sục 2,24 lít (đktc) CO2 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. Sau khi khí bị hấp thụ hoàn toàn thấy tạo m g kết tủa. Tính m

A. 19,7g        B. 14,775g       C. 23,64g         D. 16,745g

Cõu 10. Sục 4,48 lít (đktc) CO2 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. Sau khi khí bị hấp thụ hoàn toàn thấy tạo m g kết tủa. Tính m

A. 23,64g         B. 14,775g       C. 9,85g           D. 16,745g

Cõu 11. Hấp thụ 3,36 lít SO2 (đktc) vào 0,5 lít hỗn hợp gồm NaOH  0,2M và KOH 0,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đ­ợc khối l­ợng muối khan là

A. 9,5gam        B. 13,5g           C. 12,6g             D. 18,3 g

Câu 12. Cho 6,72 lit khí CO2 (đktc) vào 380 ml dd NaOH 1M, thu được dd A. Cho 100 ml dd Ba(OH)2 1M vào dd A được m gam kết tủa. Gía trị m bằng:

A. 19,7g           B. 15,76g    C. 59,1g                           D.55,16g

Câu 13. Hấp thụ hết 0,672 lít CO2 (đktc) vào bình chứa 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M. Thêm tiếp 0,4gam NaOH vào bình này. Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là?

A. 1,5g             B. 2g    C. 2,5g             D. 3g

CHUYÊN ĐỀ: CO2 TD VỚI DUNG DỊCH KIỀM – 2

Câu 14. Cho 0,012 mol CO2 hấp thụ bởi 200 ml NaOH 0,1M và Ca(OH)2 0,01M.Khối lượng muối được là?

A. 1,26gam      B. 2gam           C. 3,06gam      D. 4,96 g

Cõu 15. Hấp thụ 4,48 lít CO2 (đktc) vào 0,5 lít  NaOH  0,4M và KOH 0,2M. Sau phản ứng đ­ợc dd X.  Lấy 1/2 X tác dụng với Ba(OH)2 d­, tạo m gam kết tủa. m và tổng khối l­ợng muối khan  sau cô cạn X lần l­ợt là

A. 19,7 g và 20,6 g      B. 19,7gvà 13,6g

C. 39,4g và 20,6g        D. 1,97g và  2,06g

Câu 16. Hấp thụ toàn bộ 0,3 mol CO2 vào dung dịch chứa 0,25 mol Ca(OH)2. khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam?

A. Tăng 13,2gam                     B. Tăng 20gam

C. Giảm 16,8gam                     D. Gỉam 6,8g

Câu 17. Cho 0,14 mol CO2 hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,11 mol Ca(OH)2. Ta nhận thấy khối lượng CaCO3 tạo ra lớn hơn khối lượng CO2 đã dùng nên khối lượng dung dịch còn lại giảm bao nhiêu?

A. 1,84g           B. 3,68 gam     C. 2,44 gam     D. 0,92 gam

Câu 18. Cho 0,14 mol CO2 hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,08mol Ca(OH)2. Ta nhận thấy khối lượng CaCO3 tạo ra nhỏ hơn khối lượng CO2 đã dùng nên khối lượng dung dịch còn lại tăng là bao nhiêu?

A. 2,08 gam     B. 1,04 gam     C. 4,16g           D. 6,48 gam

Câu 19. V lít khí CO2 (đktc) vào 1,5 lít Ba(OH)2 0,1M được 19,7 gam kết tủa. Gía trị lớn nhất của V là?

A. 1,12                        B. 2,24             C. 4,48             D. 6,72

Câu 20. Dẫn 8,96 lit CO2 (đktc) vào V lit dd Ca(OH)2 1M, thu được 40g kết tủa.Gía trị V là:

A.0,2 đến 0,38         B. 0,4           C. < 0,4                   D. >=0,4

Câu 21. Thổi V ml (đktc) CO2 vào 300 ml dd Ca(OH)2 0,02M, thu được 0,2g kết tủa.Gía trị V là:

A. 44.8 hoặc 89,6                     B. 44,8 hoặc 224

C. 224                          D. 44,8

Câu 22. Thổi V lit (đktc) CO2 vào 100 ml dd Ca(OH)2 1M, thu được 6g kết tủa. Lọc bỏ kết tủa lấy dd đun nóng lại có kết tủa nữa. Gía trị V là:

A. 3,136                                              B. 1,344

C. 1,344 hoặc 3,136                D. 3,36 hoặc 1,12

Câu 23. Dẫn V lít CO2 (đkc) vào 300ml dd Ca(OH)2 0,5 M. Sau phản ứng được 10g kết tủa. V bằng:

A. 2,24 lít        B. 3,36 lít         C. 4,48 lít    D. A,C đúng

Câu 24. Hấp thụ toàn bộ x mol CO2 vào dung dịch chứa 0,03 mol Ca(OH)2 được 2 gam kết tủa. gía trị x?

A. 0,02 mol và 0,04 mol                      B. 0,02mol và 0,05 mol

C. 0,01mol và 0,03 mol                       D. 0,03mol và 0,04 mol

Câu 25. Tỉ khối hơi của X gồm CO2 và SO2 so với N2 bằng 2.Cho 0,112 lít (đktc) X qua 500ml dd Ba(OH)2. Sau thí nghiệm phải dùng 25ml HCl 0,2M để trung hòa Ba(OH)2 thừa. % mol mỗi khí trong hỗn hợp X là?

A. 50 và 50                              B. 40 và 60

C. 30 và 70                              D. 20 và 80

Câu 26. Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm N2 và CO2 (đktc) đi chậm qua 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 5 gam kết tủa. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp X so với H2.

A. 18,8                        B. 1,88                         C. 37,6                         D. 21

Câu 27. Hấp thụ hết V lít CO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch NaOH x mol/l được 10,6 gam Na2CO3 và 8,4 gam NaHCO3. Gía trị V, x lần lượt là?

A. 4,48lít và 1M                      B. 4,48lít và 1,5M

C. 6,72 lít và 1M                      D. 5,6 lít và 2M

Câu 28. Sôc CO2 vµo 200 ml hçn hîp dung dÞch gåm KOH 1M vµ Ba(OH)2 0,75M. Sau khi khÝ bÞ hÊp thô hoµn toµn thÊy t¹o 23,6 g kÕt tña. TÝnh VCO2 ­®· dïng  ë ®ktc

A. 8,512 lÝt     B. 2,688 lÝt     C. 2,24 lÝt       D. A,B đúng

CHUYÊN ĐỀ:CO2 TÁC DỤNGVỚI DDKIỀM3

Câu 29. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol etan rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình chứa 300 ml dd NaOH 1M. Khối lượng muối thu được sau phản ứng?

A. 8,4g và 10,6g                      B. 84g và 106g

C. 0,84g và 1,06g                    D. 4,2g và 5,3g

Câu 30. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol C2H5ỌH rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình chứa 75 ml dd Ba(OH)2 2 M. Tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng là? (Ba=137)

A. 32,65 g        B. 19,7g           C. 12,95g         D. 35,75g

Câu 31. (Khối A-2007). Ba hidrocacbon X, Y, Z là đồng đẳng kế tiếp trong đó khối lượng phân tử Z gấp đôi khối lượng phân tử X. Đốt cháy 0,1 mol chất Y, sản phẩm khí hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được số gam kết tủa là?

A. 20               B. 40                C. 30                D. 10

Câu 32. Đốt A gồm 2 hidrocacbon liên tiếp. Hấp thụ sản phẩm vào 3 lít dd Ca(OH)2 0,01M được kết tủa và khối lượng dd tăng 2,46g. Cho Ba(OH)2 vào lại thấy có kết tủa nữa. Tổng khối lượng kết tủa 2 lần là 6,94g. Tìm khối lượng mỗi hidrocacbon đã dùng?

A. 0,3g và 0,44g                      B. 3g và 4,4g

C. 0,3g và 44g                         D. 30g và 44g

Câu 33. Đốt 2 rượu metylic và etylic rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào 150ml Ba(OH)2 1M thấy có kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 4,6g.Thêm Ba(OH)2 dư vào có 19,7g kết tủa nữa. % khối lượng mỗi rượu là?

A. 40 và 60                              B. 20 và 80

C. 30,7 và 69,3                                    D. 58,18 và 41,82

Câu 34. ( ĐH khối A năm 2007). Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với H=81%. Toàn bộ CO2 được hấp thụ vào dd Ca(OH)2, được 550 gam kết tủa và dd X. Đun X thu thêm 100 gam kết tủa.  m là?

A. 550             B. 810              C. 650              D. 750

Câu 35. Đốt cháy 0,225 mol rượu đơn chức A bằng oxi vừa đủ. Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào 100 ml dd Ba(OH)2 1,5M được 14,775g kết tủa. Rượu A có công thức nào dưới đây?

A. CH3OH       B. C2H5OH      C. C3H7OH      D. C4H7OH

Câu 36. Đốt 10 gam chất A (C, H, O). Hấp thụ sản phẩm cháy vào 600 ml NaOH 1M thấy khối lượng dd tăng 29,2 gam. Thêm CaCl2 dư vào dd spứ có 10 gam kết tủa. Xác định A biết CTPT trùng với CTĐGN.

A. C5H8O2 B. C5H10O2 C. C5H6O4 D. C5H12O

Câu 37. Đốt 2,6 gam hidrocacbon A rồi hấp thụ sản phẩm vào bình 500ml KOH, thêm BaCl2 dư vào, sau pứng thấy 19,7 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa rồi thêm Ba(OH)2 dư vào phần nước lọc thấy 19,7 gam ktủa nữa. Xác định CTPT A biết 90 <MA <110.

A. C2H2 B. C4H4 C. C6H6 D. C8H8

Câu 38. Đốt 1 lượng amin A bằng oxi vừa đủ được CO2, H2O và N2. cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng nước vôi trong dư thấy có 20g kết tủa. khối lượng dung dịch giảm đi so với ban đầu là 4,9gam. Khí thoát ra khỏi bình có thể tích là 1,12 lít(đktc). Xác định CTPT A biết MA<70.

A. C3H7N         `B. C2H7N        C. C3H9N         D. C4H11N

Câu 39. Tiến hành hợp nước 2 anken được 2 rượu liên tiếp. Hỗn hợp rượu này tác dụng với Na dư được 2,688 lít H2(đktc). Mặt khác đốt hỗn hợp trên rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào nước vôi trong được 30 gam kết tủa, tiếp tục cho NaOH dư vào thấy có 13 gam kết tủa nữa. Xác định CTPT 2 anken?

A. C2H4 và  C3H6 B. C3H6 và C4H8

C. C4H8 và C5H10 D.không xác định.

Bài 25: Hấp thụ hoàn toàn 66 gam khí CO2 cần 500 ml dd Ca(OH)2 2M

a. Tính nồng độ mol các chất sau phản ứng( giả sử sự hòa tan không làm thay đổi thể tích dung dịch)

b. Để trung hòa l­ợng Ca(OH)2 cần bao nhiêu gam dd axit HCl 25%.

Bài 26: Dẫn 5,6 lít CO2 ( đktc) vào dd KOH 0,5M. Tính thể tích dd KOH cần lấy để thu đ­ợc.

a. Dung dịch muối axit                           b. Dung dịch muối trung hòa.

c. Dung dịch muối axit và muối trung hòa với tỉ lệ mol 2:3

Bài 27: Để hấp thụ hoàn toàn 22,4 lít CO2 ( đktc) cần 240 gam dd NaOH 25%.

a. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dich. ( giả sử sự hòa tan không làm thay đổi thể tích dung dịch và DNaOH = 1,2 g/ml)

b. Để trung hòa l­ợng xút nói trên cần bao nhiêu ml dd axit HCl 1,5M.

Bài 28: Để hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 ( đktc) cần 100 ml dd KOH 1,5M.

a. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dich. ( giả sử sự hòa tan không làm thay đổi thể tích dung dịch)

b. Để trung hòa l­ợng xút nói trên cần bao gam dd axit HCl 25%.

Bài 29: Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M đủ để hấp thụ hết 5,6 lít CO2( đktc) để thu đ­ợc dd hỗn hợp chứa 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 có tỉ lệ mol 7:3

Bài 30: Hoà tan hoàn toàn 5,2 g hỗn hợp gồm Mg và Fe bằng dd axit HCl 1M, thì thu đ­ợc 3,36 lít H2(đktc).

a. Tính % khối l­ợng mỗi kim loại trong hỗn hợp.

b.Tính thể tích của dd axit dã dùng.

Bài 31: Hoà tan hoàn toàn 18,4 gam hỗn hợp gồm Fe và Sắt (II) oxit bằng 300 ml dd H2SO4 1M vừa đủ ( có D = 1,65 g/ml)

a. Tính khối l­ợng mỗi kim loại trong hỗn hợp đã dùng.

b. Tính nồng độ % của muối tạo thành trong dd sau phản ứng.

Bài 32: Khử 2,4 g hỗm hợp CuO và Fe2O3 bằng H2 ở nhiệt độ cao thì thu đ­ợc 1,76 g hỗn hợp 2 kim loại. Đem hỗn hợp 2 kim loại hoà tan bằng dd axit HCl thu đ­ợc V lít khí H2(đktc).

a. Xác định %khối l­ợng mỗi oxit trong hỗn hợp.

b. Xác định giá trị của V.

Bài 33: Cho 22,1 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Fe, Zn phản ứng với dd axit H2SO4 d­ thì thu đ­ợc 12,3 lít H2(đktc) và dd muối B.

a. Tính % khối l­ợng mỗi kim loại trong hỗn hợp đã dùng. Biết thể tích khí H2 do Mg tạo ra gấp đôi thể tích H2 do Fe tạo ra.

Bài 34:Cho 7,6 g hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 hoà tan trong dd axit HCl 20% ( D = 1,14 g/ml) thu đ­ợc dd A vfa khí B. Dẫn khí B sục vào dd n­ớc vôi trong d­ thấy có 8 gam kết tủa.

a. Tính thành phần % khối l­ợng của hỗn hợp đầu.

b. Tính thể tích dd axit HCl vừa đủ để hoà tan hỗn hợp nói trên.

Bài 35: Hoà tan 49,6 g hỗn hợp một muối sunphat và một muối cacbonat của cùng một kim loại hoá trị I vào n­ớc thu đ­ợc một dd A.

Chia dd A thành 2 phần bằng nhau:

- Phần 1: Cho tác dụng với dd axit H2SO4 d­ thu đ­ợc 2,24 lít H2 ( đktc).

- Phần 2: Cho tác dụng với dd BaCl2 d­ thu đ­ợc 43 g kết tủa trắng.

a. Tìm công thức của 2 muối ban đầu.

b. Xác định % khối l­ợng mỗi muối trong hỗn hợp đầu.

 

 

Bài tập nhôm và hợp chất của nhôm


Giải thích hiện tượng xảy ra và viết các phương trình (nếu có):

Cho dd NH3 dư vào dung dịch AlCl3.

Nhỏ từ từ dd NaOH vào dd AlCl3.

Cho từ từ dd Al2(SO4)3 vào dd NaOH và ngược lại.

Sục khí CO2 vào dd NaAlO2.

Cho từ từ dd HCl vào dd NaAlO2 đến dư.

Phèn chua được dùng để làm trong nước.

Cho 3 miếng Al kim loại vào 3 cốc đựng dung dịch axit nitric có nồng độ khác nhau:

Ở cốc 1 có khí không màu thoát ra và hoá nâu ngoài không khí.

Ở cốc thứ 2 thấy bay ra một khí không màu, không mùi, không cháy, hơi nhẹ hơn không khí.

Ở cốc thứ 3 không thấy khí thoát ra nhưng nếu lấy dd sau khi Al tan hết cho tác dụng với NaOH dư thoát ra khí mùi khai.

Cho một miếng Al vào dd chứa NaOH và NaNO3, ta thu được hỗn hợp khí H2 và NH3.

Viết các phương trìng phản ứng xảy ra.

Điều chế:

Al nguyên chất từ mẫu quặng boxit (Al2O3.nH2O.Fe2O3.SiO2).

Al, Al2O3 từ phèn nhôm amoni.

AlCl3, Al(OH)3, NaAlO2 từ NaCl, H2O, Al.

Tách rời các chất ra khỏi hỗn hợp rắn.

MgCl2, AlCl3, BaCl2.

Mg, Al, Fe, Cu.

MgO, Al2O3, CuO.

Khối lượng mỗi chất sau khi tách ra khỏi hỗn hợp không đổi so với ban đầu.

Chỉ dùng một hoá chất làm thuốc thử, hãy phân biệt:

Al, Mg, Na, Ca.

Ba, Mg, Fe, Ag, Al.

Dd NaCl, CaCl2, AlCl3, CuCl2.

Bột CaO, MgO, Al2O3, K2O.

Hidroxit khan NaOH, Ca(OH)2, Al(OH)3.

Cho 9 gam hỗn hợp (Mg, Al, Al2O3) tác dụng với lượng dư dd NaOH sinh ra 3,36 lít khí hidro (đktc). Nếu cho hỗn hợp trên tác dụng với dd HCl dư sinh ra 7,84 lít hiđro (đktc).

Viết phương trình phản ứng xảy ra

Tính số g từng chất trong hh ban đầu

Tính thể tích dd NaOH 2M cần dùng cho thí nghiệm trên

Cho 20g bột(Al,Cu) tác dụng với 500 ml dd NaOH aM tới khi ngừng thoát khí thì thu được 6,72 lít H2 (đktc) và còn lại m1 gam rắn A. Hoà tan hoàn toàn A bằng dd HNO3 thu được dd B. Cho B tác dụng với lượng dư dd NH3 thu được kết tủa C c1o khối lượng 31,2 gam. Mặt khác, nếu cũng cho 20 gam bột trên tác dụng với 500 ml dd HNO3 b M cho đến khi ngừng thoát khí thu được 6,72 lit NO duy nhất (đktc) và còn lại m2 gam rắn.

Tính a, b và thành phần % khối lượng hỗn hợp đầu.

Nếu cho m2 gam rắn trên tác dụng với H2SO4 đặc nóng thì thu được bao nhiêu lít khí thoát ra.

Lấy 23,8 gam hỗn hợp A gồm Zn và kim loại R chia làm hai phần bằng nhau:

Phần I cho vào dd NaOH dư thu được 8,96 lít khí H2 (đktc).

Phần II cho vào dd HCl dư thu được dd B. Cho dd NH3 vào dd B thu được 15,6 gam kết tủa.

Xác định kim loại R và % về khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu.

Cho 200ml dd gồmMgCl2 0,3M; AlCl3 0,45M và HCl 0,55Mtác dụng hoàn toàn với V lít dd C (NaOH 0,02M và Ba(OH)2 0,01M). Hãy tính V để được lượng kết tủa lớn nhất và nhỏ nhất. Tính lượng kết tủa đó. Giả sử khi Mg(OH)2 kết tủa hết thì Al(OH)3 tan trong kiềm không đáng kể.

Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm giữa Al và một oxit sắt, sau khi phản ứng kết thúc thu được 92,35 gam chất rắn C. Hoà tan C bằng dd NaOH dư thấy có 8,4 lít khí bay ra (đktc) và còn lại một phần không tan D. Hoà tan ¼ D bằng dd H2SO4 đặc nóng 98% thấy tốn 60 gam.

Tính khối lượng Al2O3 tạo thành.

Xác định CTPT của oxit sắt.

Cho hh A có khối lượng m gam gồm bột sắt oxit, nhôm. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A trong điều kiện không có không khí, được hh B. Nghiền nhỏ, trộn đều B rồi chia thành 2 phần. Phần 1 có khối lượng 14,49 gam được hoà tan hết trong dd HNO3 đun nóng, được dd C và 3,696 lít khí NO duy nhất (đktc). Cho phần 2 tá c dụng với lượng dư dd NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H2 (đktc) và còn lại 2,52 gam chất rắn. Các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.

Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Xác định công thức oxit sắt và tính m.

KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI BAZƠ VÀ BÀI TOÁN LƯỠNG TÍNH


Câu 1: Cho 3,42gam Al2(SO4)3 tác dụng với 25 ml dung dịch NaOH tạo ra được 0,78 gam kết tủa. Nồng độ mol của NaOH đã dùng là?(Na=23;Al=27;S=32;O=16)

A. 1,2M                       B. 2,8M                       C. 1,2 M và 4M                       D. 1,2M hoặc 2,8M

Câu 2: Cho 150 ml dung dịch NaOH 7M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M . Xác định nồng độ mol/l NaOH trong dung dịch sau phản ứng. (Na=23;Al=27;S=32;O=16)

A. 1M B. 2M                          C. 3M                          D. 4M

Câu 3: Trong một cốc đựng 200ml dung dịch AlCl3 2M. Rót vào cốc Vml dung dịch NaOH có nồng độ a mol/lít, ta được một kết tủa; đem sấy khô và nung đến khối lượng không đổi được 5,1g chất rắn. Nếu V= 200ml thì a có giá trị nào?(Na=23;Al=27;Cl=35,5;O=16;H=1)

A. 2M  B. 1,5M hay 3M                      C. 1M hay 1,5M D. 1,5M hay 7,5M

Câu 4: Hoà tan a(g) hỗn hợp bột Mg- Al bằng dung dịch HCl thu được 17,92 lit khí H2 (đktc). Cùng lượng hỗn hợp trên hoà tan trong dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít khí H2 ( đkc). a có giá trị là: (Mg=24;Al=27;H=1;Cl=35,5;Na=23)

A. 3,9                                B. 7,8                          C. 11,7                                    D. 15,6

Câu 5: Cho a mol AlCl3 vào 200g dung dịch NaOH 4% thu được 3,9g kết tủa. Giá trị của a là: (Al=27;Na=23;Cl=35,5;O=16;H=1)

A. 0,05 B. 0,0125                                C. 0,0625                                D  0,125

Câu 6: Cho 200ml dung dịch H2SO4 0,5M vào một dung dịch có chứa a mol NaAlO2 được 7,8g kết tủa. Giá trị của a là: (Na=23;Al=27;S=32;O=16)

A. 0,025                            B. 0,05                        C. 0,1 D. 0,125

Câu 7: Cho 18,6 gam hỗn hợp gồm Zn và Fe tác dụng vừa đủ với 7,84 lít Cl2(đktc). Lấy sản phẩm thu được hòa tan vào nước rồi cho tác dụng với dung dịch NaOH 1M. Thể tích NaOH cần dùng để lượng kết tủa thu được là lớn nhất và nhỏ nhất lần lượt là?(Zn=65;Fe=56;Na=23;O=16;H=1)

A. 0,7 lít và 1,1 lít B. 0,1 lít và 0,5 lít                   C. 0,2 lít và 0,5                       D. 0,1 lít và 1,1

Câu 8: Có một dung dịch chứa 16,8g NaOH tác dụng với dung dịch có hòa tan 8 gam Fe2(SO4)3. Sau đó lại thêm vào 13,68gam Al2(SO4)3. Từ các phản ứng ta thu được dung dịch A có thể tích 500ml và kết tủa. Nồng độ mol các chất trong dung dịch A là? (Al=27;Fe=56;Na=23;O=16;H=1)

A. [Na2SO4=0,12M], [NaAlO2=0,12M]                     B. [NaOH=0,12M], [NaAlO2=0,36M]

C. [NaOH=0,6M], [NaAlO2=0,12M]                                     D. [Na2SO4=0,36M], [NaAlO2=0,12M]

Câu 9: Hòa tan 21 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 bằng HCl được dung dịch A và 13,44 lít H2(đktc). Thể tích dung dịch (lít) NaOH 0,5M cần cho vào dung dịch A để thu được 31,2 gam kết tủa là? (Al=27;Na=23;Cl=35,5;O=16;H=1)

A. 2,4                          B. 2,4 hoặc 4 C. 4                             D. 1,2 hoặc 2

Câu 10: Hòa tan 3,9 gam Al(OH)3 bằng 50ml NaOH 3M được dung dịch A. Thể tích dung dịch(lít) HCl 2M cần cho vào dung dịch A để xuất hiện trở lại 1,56 gam kết tủa là? (Al=27;Na=23;Cl=35,5;O=16;H=1)

A. 0,02                        B. 0,24                        C. 0,06 hoặc 0,12 D. 0,02 hoặc 0,24

Câu 11: 200 ml gồm MgCl2 0,3M; AlCl3 0,45 M; HCl 0,55M tác dụng hoàn toàn với V(lít) gồm NaOH 0,02M và Ba(OH)2 0,01M. Gía trị của V(lít) để được kết tủa lớn nhất và lượng kết tủa nhỏ nhất là? (Al=27;Na=23;Cl=35,5;O=16;H=1;Mg=24;Ba=137)

A. 1,25lít và 1,475lít                           B. 1,25lít và 14,75lít

C. 12,5lít và 14,75lít D. 12,5lít và 1,475lít

Câu 12: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 tác dụng với H2O cho phản ứng hoàn toàn thu được 200 ml dung dịch A chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M. Thổi khí CO2 dư vào dung dịch A được a gam kết tủa. Gía trị của m và a là? (Al=27;Na=23;O=16;H=1)

A. 8,2g và 78g            B. 8,2g và 7,8g C. 82g và 7,8g             D. 82g và 78g

Câu 13: Rót 150 ml dung dịch NaOH 7M vào 50 ml dung dịch Al2(SO4)3. Tìm khối lượng chất dư sau thí nghiệm: (Al=27;Na=23;O=16;H=1;S=32)

A. 16g             B. 14g             C. 12g             D. 10g

Câu 14: Cho 8 gam Fe2(SO4)3 vào bình chứa 1 lít dung dịch NaOH a M, khuấy kĩ để phản ứng xảy ra hoàn toàn; tiếp tục thêm vào bình 13,68g Al2(SO4)3. Cuối cùng thu được 1,56 gam kết tủa keo trắng. Tính giá trị nồng độ a? (Al=27;Fe=56;Na=23;O=16;H=1;S=32)

A. 0,2M                       B. 0,4M                       C. 0,38M                     D. 0,42M

Câu 15: Hòa tan 5,34gam nhôm clorua vào nước cho đủ 200ml dung dịch. Thêm tiếp dung dịch NaOH 0,4M vào dung dịch trên, phản ứng xong thu được 1,56 gam kết tủa. Nồng độ mol dung dịch HNO3 là? (Al=27;Na=23;Cl=35,5;O=16;H=1)

A. 0,6M và 1,6M                                                        B. 1,6M hoặc 2,4M

C. 0,6M hoặc 2,2M                                         D. 0,6M hoặc 2,6M

Câu 16: Cho 200Ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam. Gía trị lớn nhất của V là?(H=1;O=16;Al=27)

A. 1,2                          B. 1,8                          C. 2,4                          D. 2

(Câu 7 ĐTTS Đại học khối B năm 2007)

Câu 17: Thêm m gam Kali vào 300ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M  thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y. Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì gía trị của m là?(H=1;O=16;Na=23;Al=27;S=32;K=39;Ba=137)

A. 1,59                        B. 1,17 C. 1,71                        D. 1,95

(Câu 21 ĐTTS Cao đẳng khối A  năm 2007)

Câu 18: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thóat ra V lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH(dư) thì được 1,75V lít khí. Thành phần % theo khối lượng của Na trong X là (biết các thể tích khí đo trong cùng điều kiện; Na=23;Al=27)

A. 39,87%                   B. 77,31%                   C. 49,87%                   D. 29,87%

(Câu 21 ĐTTS Đại học khối B năm 2007)

Câu 19: Cho dung dịch NaOH 0,3M vào 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu được một kết tủa trắng keo. Nung kết tủa này đến khối lượng lượng không đổi thì được 1,02g rắn. Thể tích dung dịch NaOH là bao nhiêu? (Al=27;Na=23;S=32;O=16;H=1)

A. 0,2lít và 1 lít B. 0,2lít và 2 lít

C. 0,3 lít và 4 lít                                              D. 0,4 lít và 1 lít

Câu 20: Khi cho 130 ml AlCl3 0,1M tác dụng với 20 ml dung dịch NaOH, thì thu được 0,936gam kết tủa. Nồng độ mol/l của NaOH là? (Al=27;Na=23;Cl=35,5;O=16;H=1)

A. 1,8M                       B. 2M                          C. 1,8M và 2M D. 2,1M

Bài toán nhiệt nhôm


Các em có thể xem phươn pháp giải dạng toán này trong phần phương pháp giải bài tập hóa học sau đó vận dụng để làm các bài tập sau:

Câu 21: Trộn 10,8 gam bột nhôm với 34,8g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiẹt nhôm thu được hỗn hợp A. hòa tan hết A bằng HCl thu được 10,752 lít H2(đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng là?

A. 80% và 1,08lít B. 20% và 10,8lít

C. 60% và 10,8lít                                                        D. 40% và 1,08lít

Câu 22: nung hỗn hợp A gồm Al, Fe2O3 được hỗn hợp B (hiệu suất 100%). Hòa tan hết B bằng HCl dư được 2,24 lít khí (đktc), cũng lượng B này nếu cho phản ứng với dung dịch NaOH dư thấy còn 8,8g rắn C. Khối lượng các chất trong A là?

A. mAl=2,7g, mFe2O3=1,12g B. mAl=5,4g, mFe2O3=1,12g

C. mAl=2,7g, mFe2O3=11,2g                           D. mAl=5,4g, mFe2O3=11,2g

Câu 23: Hỗn hợp A gồm 0,56g Fe và 16g Fe2O3 m (mol) Al rồi nung ở nhiệt độ cao không  có không khí được hỗn hợp D. Nếu cho D tan trong H2SO4 loãng được v(lít) khí nhưng nếu cho D tác dụng với NaOH dư thì thu được 0,25V lít khí. Gía trị của m là?

A. 0,1233                    B. 0,2466 C. 0,12                        D. 0,3699

Câu 24: Có 26,8g hỗn hợp bột nhôm và Fe2O3. Tiến hành nhiệt nhôm cho tới hoàn toàn rồi hòa tan hết hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch HCl được 11,2 lít H2(đktc). Khối lượng các chất trong hỗn hợp ban đầu là?

A. mAl=10,8g;m =1,6g                          B. mAl=1,08g;m =16g

C. mAl=1,08g;m =16g                           D. mAl=10,8g;m =16g

Câu 25: Hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3. Lấy 85,6gam X đem nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm, sau một thời gian thu được m gam chất rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau:

-          Phần 1: Hòa tan trong dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36lít khí (đktc) và còn lại m1 gam chất không tan.

-          Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch HCl thấy thoat ra 10,08 lít khí (đktc). Phần trăm khối lượng Fe trong Y là?

A. 18%                              B. 39,25%                               C. 19,6%                                 D. 40%

Câu 26: Hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3. Lấy 85,6gam X đem nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm, sau một thời gian thu được m gam chất rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau:

-          Phần 1: Hòa tan trong dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36lít khí (đktc) và còn lại m1 gam chất không tan.

- Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch HCl thấy thoat ra 10,08 lít khí (đktc). Thành phần chất rắn Y gồm các chất là?

A. Al, Fe2O3, Fe, Al2O3 B. Al, Fe, Al2O3 C. Fe, Al2O3 D. Cả A, C đúng.

Bài toán về nhôm


Với các bài toán hóa học về nhôm , hợp chất của nhôm cũng như các bài toán hỗn hợp . Ngoài việc sử dụng các phương pháp như bào toàn khối lượng , bảo toàn electron , tăng – giảm khối lượng …v..v …. Ngoài ra còn có một số dạng bài tập đặc trưng riêng của nhôm đó là :

1.  Muối Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm tạo kết tủa .

Khi cho một lượng dung dịch chứa OH- vào dung dịch Al3+ thu được kết tủa Al(OH)3. Nếu nAl(OH)3< Al3+ sẽ có hai trường hợp phù hợp xảy ra . Khi đó bài toán sẽ có hai giá trị gần đúng .

Trường hợp 1 : Lượng OH- thiếu , chỉ đủ để tạo kết tủa theo phản ứng .

OH- + Al3+  → Al(OH)3↓

Lượng được OH- tính theo kết tủa Al(OH)3↓, khi đó giá trị OH-là giá trị nhỏ nhất .

Trường hợp 2 : Lượng OH- đủ để xảy ra hai phản ứng :

OH- + Al3+  → Al(OH)3↓(*)

Al(OH)3↓+  OH- → AlO 2- + 2H2O (**)

Trong đó , phản ứng (*) hoàn toàn , phản ứng (**) xảy ra 1 phần . Lượng OH-được tính theo cả (*) và (**), khi đó giá trị OH- là giá trị lớn nhất .

2. Dung dịch H+tác dụng với dung dịch AlO2- tạo kết tủa .

Khi cho từ từ dung dịch chứa OH-vào dung dịch chứa Al3+thu được kết tủaAl(OH)3.Nếu

nAl(OH)3 >Al3+ sẽ có hai trường hợp  xảy ra . Khi đó bài toán sẽ có hai giá trị gần đúng .

Trường hợp 1: Lượng H+ thiếu , chỉ đủ để tạo kết tủa theo phản ứng

AlO2- + H+ +  H2O→Al(OH)3

Lượng H+được tính theo kết tủa Al(OH)3↓, khi đó giá trị H+là giá trị nhỏ nhất

Trường hợp 2 : Lượng H+đủ, để tạo kết tủa theo phản ứng

AlO2- + H+ +  H2O→Al(OH)3↓ (1)

Al(OH)3 +3H+ →Al3+ +3H2O (2)

Trong đó , phản ứng (1) hoàn toàn , phản ứng (2) xảy ra 1 phần . Lượng H+được tính theo cả (1) và(2), khi đó giá trị H+là giá trị lớn nhất .

3. Hỗn hợp kim loại kiềm gồm kim loại kiềm (kiềm thổ ) , nhôm tác dụng với nước .

Khi đó , kim loại kiềm hoặc kiềm thổ tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm , sau đó dung dịch kiềm hòa tan nhôm .

Ví dụ : Một hỗn hợp gồm Al, Mg, Ba được chia làm hai phần bằng nhau

-Phần 1 : Đem hòa tan trong nước dư thu được V1 lít khí (đktc)

-Phần 2 : Hòa tan trong dung dịch NaOH dư thu được V2 lít khí (đktc)

Khi đó : Ở phần 1 có các phản ứng

Ba + 2H2O →Ba(OH)2 +H2 (1)

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

Ở phần 2 có các phản ứng

Ba + 2H2O →Ba(OH)2 +H2↑ (3)

2Al + 2NaOH +2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (4)

Nếu V1<V2 khi đó , ở phần 1 nhôm chưa tan hét , lượng Ba được tính theo H2 thoát ra . Phần 2 , cả Ba và Al đều tan hết , lượng  H2 được tính theo cả(3),(4).

Bài tập vận dụng

Câu 1: Cho V lít dung dịch NaOH 0,2M vào dung dịch chứa 0,15 mol AlCl3 thu được 9,86 gam kết tủa . Tính V .

Câu 2: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào lượng dư nước thì thoát ra 1 lít khí .Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOHdư thì được 1,75 lít khí .Tính thành phần phần trăm khối lượng của các chất trong hỗn hợp X (biết các khí đo ở điều kiện

Câu 3: Cho 100 ml dung dịch KOH 3,5M vào 100 ml dung dịch AlCl3 1M. Sau khi phản ứng xong thu được m gam kết tủa. Trị số của m là

A. 3,9 gam                                             B. 5.6 gam

C. Kết tủa đã bị hòa tan hết                  D. 7,8 gam

Câu 4: Cho 200ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam. Gía trị lớn nhất của V là

(H=1;O=16;Al=27)

A. 1,2 lit               B. 1,8 lit               C. 2,4 lit                        D. 2 lit

Câu 5: Thêm m gam kali vào 300ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M  thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y. Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì gía trị của m là

(H=1;O=16;Na=23;Al=27;S=32;K=39;Ba=137)

A. 1,59       gam            B. 1,17        gam

C. 1,71       gam             D. 1,95 gam

BÀI TOÁN NHIỆT NHÔM


Thường gặp là phản ứng nhiệt nhôm: Gọi a là số mol của Al; b là số mol của oxit sắt.(Fe2O3)

2Al  +  Fe2O3 →  Al2O3 +  2Fe

I. Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn: Thường do không biết số mol Al và Fe2O3 là bao nhiêu nên phải xét đủ 3 trường hợp rồi tìm nghiệm hợp lí:

1. Trường hợp 1: Al và Fe2O3 dùng vừa đủ:

2Al   +   Fe2O3 →  Al2O3 +  2Fe

a      →       a/2   →  a/2      →  a

_   Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: a mol; Al2O3: a/2 mol

2. Trường hợp 2: Al dùng dư: 2Al   +   Fe2O3 →  Al2O3 +  2Fe

2b     →     b     →    b    →     2b

_   Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: 2b mol; Al2O3: b mol; Al: (a-2b) mol. Điều kiện: (a-2b>0)

3. Trường hợp 3: Fe2O3 dùng dư:     2Al   +   Fe2O3 →  Al2O3 +  2Fe

a      →     a/2     →  a/2      →  a

_   Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: a mol; Al2O3: ; Fe2O3: (b-a/2 )mol. Điều kiện: (b- a/2)>0)

II. Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn: Gọi x là số mol Fe2O3 tham gia phản ứng

2Al   +   Fe2O3 →  Al2O3 +  2Fe

2x     →     x     →    x    →     2x

_   Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: 2x mol; Al2O3: x mol; Fe2O3 dư: (b-x)mol; Al dư: (a-2x)mol

Chú ý: Nếu đề yêu cầu tính hiệu suất phản ứng ta giải trường hợp phản ứng xảy ra không hoàn toàn.

Nước cứng và ống nước nóng


Nước cứng là nước chứa nhiều các ion Ca2+ và Mg2+. Những ion này được hoà tan vào nước từ các loại đất đá. Chẳng hạn đá vôi có thành phần chính là canxi cacbonat (CaCO3) và đá dolomite chính là hỗn hợp của canxi cacbonat và magie cacbonat (CaCO3.MgCO3).

Nước chỉ hoà tan một lượng rất nhỏ những thứ chất khoáng này nhưng với sự có mặt của khí cacbonic, quá trình hoà tan xảy ra nhanh hơn.

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3

Lúc này canxi hidrocacbonat [Ca(HCO3)2] được hình thành trong dung dịch nhưng nó là chất dễ tan nên sẽ không kết tủa trong vòi nước của chúng ta.

Khi nước cứng được làm nóng, phản ứng nghịch sẽ xảy ra và tạo thành canxi cacbonat.

Ca2+ + 2HCO3 → CaCO3 + CO2 + H2O

Và vì thế, trong các ống dẫn nước nóng, chất rắn canxi cacbonat kết tủa từ dung dịch và tích tụ thành cặn bên trong ống nước. Đó là lý do vì sao thỉng thoảng chúng ta thấy nước có màu vàng nâu khi sử dụng nước nóng.

Theo hoahocvietnam.com

Nhôm – Những điều bạn chưa biết


Nhôm (tiếng Latinh: alumen, alum) là tên nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. Từ “nhôm” trong tiếng Việt có nguồn gốc từ aluminium trong tiếng Pháp. Nhôm là một kim loại mềm, nhẹ với màu xám bạc ánh kim mờ, vì có một lớp mỏng ôxi hóa tạo thành rất nhanh khi nó để trần ngoài không khí.

Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng một phần ba sắt hay đồng; nó rất mềm (chỉ sau vàng), dễ uốn (đứng thứ sáu) và dễ dàng gia công trên máy móc hay đúc; nó có khả năng chống ăn mòn và bền vững do lớp ôxít bảo vệ. Nó cũng không nhiễm từ và không cháy khi để ở ngoài không khí. Nên có nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống và công nghệ. Nhưng có những điều về nhôm mà chúng ta chưa biết.
1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

“Có một ngày một người thợ vàng ở Roma được phép cho hoàng đế Tiberius xem một chiếc đĩa ăn làm từ một kim loại mới. Chiếc đĩa rất nhẹ và có màu sáng như bạc Người thợ vàng nói với hoàng đế rằng ông đã sản xuất kim loại từ đất sét thô. Ông cũng cam đoan với hoàng đế rằng chỉ có ông ta và chúa Trời biết cách sản xuất kim loại này từ đất sét. Hoàng đế rất thích thú, và như một chuyên gia về tài chính ông đã quan tâm tới nó. Tuy nhiên ông nhận ngay ra là mọi tài sản vàng, bạc của ông sẽ mất giá trị nếu như người dân bắt đầu sản xuất kim loại màu sáng này từ đất sét. Vì thế, thay vì cảm ơn người thợ vàng, ông đã ra lệnh chặt đầu ông ta”.

Những người Hy Lạp và La Mã cổ đại đã sử dụng các loại muối của kim loại này như là thuốc cẩn màu (nhuộm) và như chất làm se vết thương, và phèn chua vẫn được sử dụng như chất làm se. Năm 1761 Guyton de Morveau đề xuất cách gọi gốc của phèn chua là alumine. Năm 1808, Humphry Davy xác định được gốc kim loại của phèn chua (alum), mà theo đó ông đặt tên cho nhôm là aluminium.

Tên tuổi của Friedrich Wohler nói chung được gắn liền với việc phân lập nhôm vào năm 1827. Tuy nhiên, kim loại này đã được sản xuất lần đầu tiên trong dạng không nguyên chất hai năm trước bởi nhà vật lý và hóa học Đan Mạch Hans Christian Orsted

Nhôm được chọn làm chóp cho đài kỷ niệm Washington vào thời gian khi một aoxơ (28,35g) có giá trị bằng hai lần ngày lương của người lao động. Charles Martin Hall nhận được bằng sáng chế (số 400655) năm 1886, về quy trình điện phân để sản xuất nhôm. Henri Saint-Claire Deville (Pháp) đã hoàn thiện phương pháp của Wohler (năm 1846) và thể hiện nó trong cuốn sách năm 1859 với hai cải tiến trong quy trình là thay thế kali thành natri và hai thay vì một (chlorure)?. Phát minh của quy trình Hall-Heroult năm 1886 đã làm cho việc sản xuất nhôm từ khoáng chất trở thành không đắt tiền và ngày nay nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới.

Nước Đức trở thành nhà sản xuất nhôm lớn nhất thế giới sau khi Adolf Hitler lên nắm quyền. Tuy nhiên, năm 1942, những nhà máy thủy điện mới như Grand Coulee Dam đã cho phép Mỹ những thứ mà nước Đức quốc xã không thể hy vọng cạnh tranh: khả năng sản xuất đủ nhôm để có thể sản xuất 60.000 máy bay chiến đấu trong bốn năm.

2. ỨNG DỤNG
Tính theo cả số lượng lẫn giá trị, việc sử dụng nhôm vượt tất cả các kim loại khác, trừ sắt, và nó đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Nhôm nguyên chất có sức chịu kéo thấp, nhưng tạo ra các hợp kim với nhiều nguyên tố như đồng, kẽm, magiê, mangan và silic. Khi được gia công cơ-nhiệt, các hợp kim nhôm này có các thuộc tính cơ học tăng lên đáng kể.

Các hợp kim nhôm tạo thành một thành phần quan trọng trong các máy bay và tên lửa do tỷ lệ sức bền cao trên cùng khối lượng
Khi nhôm được bay hơi trong chân không, nó tạo ra lớp bao phủ phản xạ cả ánh sáng và bức xạ nhiệt. Các lớp bao phủ này tạo thành một lớp mỏng của ôxít nhôm bảo vệ, nó không bị hư hỏng như các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị. Trên thực tế, gần như toàn bộ các loại gương hiện đại được sản xuất sử dụng lớp phản xạ bằng nhôm trên mặt sau của thủy tinh. Các gương của kính thiên văn cũng được phủ một lớp mỏng nhôm, nhưng là ở mặt trước để tránh các phản xạ bên trong mặc dù điều này làm cho bề mặt nhạy cảm hơn với các tổn thương.
Các loại vỏ phủ nhôm đôi khi được dùng thay vỏ phủ vàng để phủ vệ tinh nhân tạo hay khí cầu để tăng nhiệt độ cho chúng, nhờ vào đặc tính hấp thụ bức xạ điện từ của Mặt Trời tốt, mà bức xạ hồng ngoại vào ban đêm thấp.
Hợp kim nhôm, nhẹ và bền, được dùng để chế tạo các chi tiết của phương tiện vận tải (ô tô, máy bay, xe tải, toa xe, tàu hỏa, tàu biển, v.v.)
Đóng gói (can, giấy gói, v.v), Xử lý nước.
Xây dựng (cửa sổ, cửa, ván, v.v; tuy nhiên nó đã đánh mất vai trò chính dùng làm dây dẫn phần cuối cùng của các mạng điện, trực tiếp đến người sử dụng.)
Các hàng tiêu dùng có độ bền cao (trang thiết bị, đồ nấu bếp, v.v)
Các đường dây tải điện (mặc dù độ dẫn điện của nó chỉ bằng 60% của đồng, nó nhẹ hơn nếu tính theo khối lượng và rẻ tiền hơn)
Chế tạo máy móc.
Mặc dù tự bản thân nó là không nhiễm từ, nhôm được sử dụng trong thép MKM và các nam châm Alnico.
Nhôm siêu tinh khiết (SPA) chứa 99,980%-99,999% nhôm được sử dụng trong công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD.
Nhôm dạng bột thông thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn. Các bông nhôm có thể cho thêm vào trong sơn lót, chủ yếu là trong xử lý gỗ — khi khô đi, các bông nhôm sẽ tạo ra một lớp kháng nước rất tốt.
Nhôm dương cực hóa là ổn định hơn đối với sự ôxi hóa, và nó được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau của xây dựng.
Phần lớn các bộ tản nhiệt cho CPU của các máy tính hiện đại được sản xuất từ nhôm vì nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao.
Ôxít nhôm, alumina, được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng corunđum, emery, ruby và saphia và được sử dụng trong sản xuất thủy tinh. Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng trong các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có khả năng giao thoa.
Sự ôxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt, nó sử dụng để làm nguyên liệu rắn cho tên lửa, nhiệt nhôm và các thành phần của pháo.

3. SẢN SUẤT NHÔM
Mặc dù nhôm là nguyên tố phổ biến trong vỏ Trái Đất (8,1%), nó lại hiếm trong dạng tự do và đã từng được cho là kim loại quý có giá trị hơn vàng (Người ta nói rằng Napoleon III của Pháp có các bộ đồ ăn bằng nhôm dự phòng cho những người khách quý nhất của ông. Những người khách khác chỉ có bộ đồ ăn bằng vàng). Vì thế nhôm là kim loại tương đối mới trong công nghiệp và được sản xuất với số lượng công nghiệp chỉ khoảng trên 100 năm.

Nhôm khi mới được phát hiện là cực kỳ khó tách ra khỏi các loại đá có chứa nó. Vì toàn bộ nhôm của Trái Đất tồn tại dưới dạng các hợp chất nên nó là kim loại khó nhận được nhất. Lý do là nhôm bị ôxi hóa rất nhanh và ôxít nhôm là một hợp chất cực kỳ bền vững, không giống như gỉ sắt, nó không bị bong ra.

Sự tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành một trong những thành phần quan trọng của công nghiệp luyện nhôm. Việc tái chế đơn giản là nấu chảy kim loại, nó rẻ hơn rất nhiều so với sản xuất từ quặng. Việc tinh chế nhôm tiêu hao nhiều điện năng; việc tái chế chỉ tiêu hao khoảng 5% năng lượng để sản xuất ra nó trên cùng một khối lượng sản phẩm. Mặc dù cho đến đầu thập niên 1900, việc tái chế nhôm không còn là một lĩnh vực mới. Tuy nhiên, nó là lĩnh vực hoạt động trầm lắng cho đến tận những năm cuối thập niên 1960 khi sự bùng nổ của việc sử dụng nhôm để làm vỏ của các loại đồ uống, kể từ đó việc tái chế nhôm được đưa vào trong tầm chú ý của cộng đồng. Các nguồn tái chế nhôm bao gồm ô tô cũ, cửa và cửa sổ nhôm cũ, các thiết bị gia đình cũ, contenơ và các sản phẩm khác.

Trong một nhà máy sản xuất nhôm

Nhôm là một kim loại hoạt động và rất khó phân lập nó ra từ quặng, ôxít nhôm (Al2O3). Việc khử trực tiếp, ví dụ với cacbon, là không kinh tế vì ôxít nhôm có điểm nóng chảy cao (khoảng 2.000°C). Vì thế, nó được tách ra bằng cách điện phân – ôxít nhôm được hòa tan trong cryôlit nóng chảy và sau đó bị khử bởi dòng điện thành nhôm kim loại. Theo công nghệ này, nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp chỉ còn khoảng 950-980°C. Cryôlit nguyên thủy được tìm thấy như một khoáng chất ở Greenland, nhưng sau đó được thay thế bằng cryôlit tổng hợp. Cryôlit là hỗn hợp của các florua nhôm, natri và canxi (Na3AlF6). Ôxít nhôm trong dạng bột màu trắng thu được từ quặng bôxít tinh chế, quặng này có màu đỏ vì chứa khoảng 30-40% ôxít sắt. Nó được tinh chế theo công nghệ Bayer. Trước khi có công nghệ này, công nghệ được sử dụng là công nghệ Deville.

Công nghệ điện phân thay thế cho công nghệ Wohler, là công nghệ khử clorua nhôm khan với kali. Các điện cực trong điện phân ôxít nhôm làm từ cacbon. Khi quặng bị nóng chảy, các ion của nó chuyển động tự do. Phản ứng tại catốt mang điện âm là:

Al3+ + 3e- → Al

Ở đây các ion nhôm bị biến đổi (nhận thêm điện tử). Nhôm kim loại sau đó chìm xuống và được đưa ra khỏi lò điện phân.

Tại cực dương (anốt) ôxy dạng khí được tạo thành:

2O2- → O2 + 4e-

Cực dương cacbon bị ôxi hóa bởi ôxy. Cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế thường xuyên, do nó bị tiêu hao do phản ứng:

O2 + C → CO2

Ngược lại với anốt, các catốt gần như không bị tiêu hao trong quá trình điện phân do không có ôxy ở gần nó. Catốt cacbon được bảo vệ bởi nhôm lỏng trong lò. Các catốt bị ăn mòn chủ yếu là do các phản ứng điện hóa. Sau 5-10 năm, phụ thuộc vào dòng điện sử dụng trong quá trình điện phân, các lò điện phân cần phải sửa chữa toàn bộ do các catốt đã bị ăn mòn hoàn toàn.

Điện phân nhôm bằng công nghệ Hall-Heroult tiêu hao nhiều điện năng, nhưng các công nghệ khác luôn luôn có khuyết điểm về mặt kinh tế hay môi trường hơn công nghệ này. Tiêu chuẩn tiêu hao năng lượng phổ biến là khoảng 14,5-15,5 kWh/kg nhôm được sản xuất. Các lò hiện đại có mức tiêu thụ điện năng khoảng 12,8 kWh/kg. Dòng điện để thực hiện công việc điện phân này đối với các công nghệ cũ là 100.000-200.000 A. Các lò hiện này làm việc với cường độ dòng điện khoảng 350.000 A. Các lò thử nghiệm làm việc với dòng điện khoảng 500.000 A.

Năng lượng điện chiếm khoảng 20-40% trong giá thành của sản xuất nhôm, phụ thuộc vào nơi đặt lò nhôm. Các lò luyện nhôm có xu hướng được đặt ở những khu vực mà nguồn cung cấp điện dồi dào với giá điện rẻ, như Nam Phi, đảo miền nam New Zealand, Úc, Trung Quốc, Trung Đông, Nga và Quebec ở Canada. Trung Quốc hiện là nhà sản xuất nhôm lớn nhất thế giới (năm 2004)

4. ĐỒNG VỊ CỦA NHÔM

Nhôm có chín đồng vị, số Z của chúng từ 23 đến 30. Chỉ có Al-27 (đồng vị ổn định) và Al-26 (đồng vị phóng xạ, t1/2 = 7,2 × 105 năm) tìm thấy trong tự nhiên, tuy nhiên Al-27 có sự phổ biến trong tự nhiên là 100%. Al-26 được sản xuất từ agon trong khí quyển do va chạm sinh ra bởi các tia vũ trụ proton. Các đồng vị của nhôm có ứng dụng thực tế trong việc tính tuổi của trầm tích dưới biển, các vết mangan, nước đóng băng, thạch anh trong đá lộ thiên, và các thiên thạch. Tỷ lệ của Al-26 trên beryli-10 được sử dụng để nghiên cứu vai trò của việc chuyển hóa, lắng đọng, lưu trữ trầm tích, thời gian cháy và sự xói mòn trong thang độ thời gian 105 đến 106 năm (về sai số).

Al-26 nguồn gốc vũ trụ đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu Mặt Trăng và các thiên thạch. Các thành phần của thiên thạch, sau khi thoát khỏi nguồn gốc của chúng, trong khi chu du trong không gian bị tấn công bởi các tia vũ trụ, sinh ra các nguyên tử Al-26. Sau khi rơi xuống Trái Đất, tấm chắn khí quyển đã bảo vệ cho các phần tử này không sinh ra thêm Al-26, và sự phân rã của nó có thể sử dụng để xác định tuổi trên trái đất của các thiên thạch này. Các nghiên cứu về thiên thạch cho thấy Al-26 là tương đối phổ biến trong thời gian hình thành hệ hành tinh của chúng ta. Có thể là năng lượng được giải phóng bởi sự phân rã Al-26 có liên quan đến sự nấu chảy lại và sự sai biệt của một số tiểu hành tinh sau khi chúng hình thành cách đây 4,6 tỷ năm. Trong tạp chí Science ngày 14 tháng 1 năm 2005 đã thông báo rằng các cụm 13 nguyên tử nhôm (Al13) được tạo ra có tính chất giống như nguyên tử iốt; và 14 nguyên tử nhôm (Al14) có tính chất giống như nguyên tử kim loại kiềm thổ. Các nhà nghiên cứu còn liên kết 12 nguyên tử iốt với cụm Al13 để tạo ra một lớp mới của pôlyiotua. Sự phát kiến này được thông báo là mở ra khả năng của các đặc tính mới của bảng tuần hoàn các nguyên tố: “các nguyên tố cụm”. Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Shiv N. Khanna (Virginia Commonwealth University) và A. Welford Castleman Jr (Penn State University).

5, CÁC HỢP CHẤT CỦA NHÔM

AlH được điều chế khi nhôm bị nung nóng ở nhiệt độ 1500°C trong hiđrô.
Al2O được điều chế bằng cách nung nóng ôxít thông thường, Al2O3, với silic ở nhiệt độ 1800°C trong chân không.
Al2S được điều chế bằng cách nung nóng Al2S3 với vỏ nhôm ở nhiệt độ 1300°C trong chân không. Nó nhanh chóng bị chuyển thành các chất ban đầu. Selenua được điều chế tương tự.
AlF, AlCl và AlBr tồn tại trong pha khí khi ba halua được nung nóng cùng với nhôm.
Subôxít nhôm, AlO có thể được tồn tại khi bột nhôm cháy trong ôxy.
Hiđrua nhôm, (AlH3)n, có thể sản xuất từ trimêthyl nhôm và hiđrô dư thừa. Nó cháy kèm nổ trong không khí. Nó cũng có thể được điều chế bằng phản ứng của clorua nhôm trên hiđrua liti trong dung dịch ête, nhưng không thể cô lập thành dạng tự do từ dung dịch.
Cacbua nhôm, Al4C3 được sản xuất bằng cách nung nóng hỗn hợp hai nguyên tố trên 1.000°C. Các tinh thể màu vàng nhạt có cấu trúc lưới phức tạp,và phản ứng với nước hay axít loãng tạo ra mêtan. Axêtylua, Al2(C2)3, được điều chế bằng cách cho axêtylen đi qua nhôm nóng.
Nitrua nhôm, AlN, có thể được sản xuất từ các nguyên tố ở nhiệt độ 800°C. Nó bị thủy phân bởi nước tạo ra amôniắc và hiđrôxít nhôm.
Phốtphua nhôm, AlP, được sản xuất tương tự, và bị thủy phân thành phốtphin (PH3).
Ôxít nhôm, Al2O3, tìm thấy trong tự nhiên như là corunđum, và có thể điều chế bằng cách đốt nóng nhôm với ôxy hay nung nóng hiđrôxít, nitrat hoặc sulfat. Như là một loại đá quý, độ cứng của nó chỉ thua có kim cương, nitrua bo và cacborunđum. Nó gần như không hòa tan trong nước.
Hiđrôxít nhôm(Al(OH)3) có thể được điều chế như là một chất kết tủa dạng gelatin bằng cách cho thêm amôniắc vào trong dung dịch của các muối nhôm. Nó là lưỡng tính, vừa là bazơ yếu vừa là axít yếu, có thể tạo ra các muối aluminat với kim loại kiềm. Nó tồn tại trong các dạng tinh thể khác nhau
Al2S3, có thể điều chế bằng cách cho sulfua hiđrô đi qua bột nhôm. Nó là một chất đa hình.
Florua nhôm, AlF3, có thể điều chế bằng cách cho hai nguyên tố tác dụng với nhau hay cho hiđrôxít nhôm tác dụng với HF. Nó tạo thành phân tử lớn, bay hơi không qua pha nóng chảy ở nhiệt độ 1.291°C (thăng hoa). Nó là một chất rất trơ. Các trihalua khác là các chất dime, có cấu trúc cầu nối.
Các hợp chất hữu cơ của nhôm có công thức chung AlR3 tồn tại và nếu không phải là các phân tử lớn, thì là các chất dime hay trime. Chúng được sử dụng trong tổng hợp chất hữu cơ, ví dụ trimêtyl nhôm.
Các chất alumino-hyđrua của phần lớn các nguyên tố có khả năng tích điện dương đã được biết, trong đó có giá trị nhất là hiđrua nhôm liti, Li[AlH4]. Khi bị đốt nóng, nó phân hủy thành nhôm, hiđrô và hiđrua liti, nó bị thủy phân trong nước. Nó có nhiều ứng dụng trong hóa hữu cơ. Các alumino-halua [AlR4] có cấu trúc tương tự.
6. LƯU Ý KHI SỬ DỤNG NHÔM
Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ biến nhất mà không có chức năng có ích nào cho các cơ thể sống, nhưng có một số người bị dị ứng với nó — họ bị các chứng viêm da do tiếp xúc với các dạng khác nhau của nhôm: các vết ngứa do sử dụng các chất làm se da hay hút mồ hôi (phấn rôm), các rối loạn tiêu hóa và giảm hay mất khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng từ thức ăn nấu trong các nồi nhôm, nôn mửa hay các triệu chứng khác của ngộ độc nhôm do ăn (uống) các sản phẩm như Kaopectate® (thuốc chống ỉa chảy), Amphojel® và Maalox® (thuốc chống chua). Đối với những người khác, nhôm không bị coi là chất độc như các kim loại nặng, nhưng có dấu hiệu của ngộ độc nếu nó được hấp thụ nhiều, mặc dù việc sử dụng các đồ nhà bếp bằng nhôm (phổ biến do khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt tốt) nói chung chưa cho thấy dẫn đến tình trạng ngộ độc nhôm. Việc tiêu thụ qua nhiều các thuốc chống chua chứa các hợp chất nhôm và việc sử dụng quá nhiều các chất hút mồ hôi chứa nhôm có lẽ là nguồn duy nhất sinh ra sự ngộ độc nhôm. Người ta cho rằng nhôm có liên quan đến bệnh Alzheimer, mặc dù các nghiên cứu gần đây đã bị bác bỏ.

Cần cẩn thận để không cho nhôm tiếp xúc với một số chất hóa học nào đó có khả năng ăn mòn nó rất nhanh. Ví dụ, chỉ một lượng nhỏ thủy ngân tiếp xúc với bề mặt của miếng nhôm có thể phá hủy lớp ôxít nhôm bảo vệ thông thường có trên bề mặt các tấm nhôm. Trong vài giờ, thậm chí cả một một cái xà có cấu trúc nặng nề có thể bị làm yếu đi một cách rõ rệt. Vì lý do này, các loại nhiệt kế thủy ngân không được phép trong nhiều sân bay và hãng hàng không, vì nhôm là thành phần cấu trúc cơ bản của các máy bay.

Bài tập nhôm và hợp chất


">

Bài tập KLK có đáp án


">

Kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm – Lí thuyết phản ứng


CHƯƠNG 6. KIM LOẠI KỀM, KIỀM THỔ, NHÔM

PHẦN 1. Tóm tắt lí thuyết .

BÀI 25: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI  KIỀM.

A.KIM LOẠI KIỀM

I. Vị trí – cấu hình e ngtử :Kloại kiềm thuộc nhóm IA,gồm Na,K,Rb,Cs,Fr. Cấu hình e ngoài cùng ns1

II. Tính chất vật lí: Các kloại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, tonc, tos thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp vì chúng có mạng tinh thể lập phương tâm khối.

III. Tính chất hóa học: Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ, vì vậy kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. Tính khử tăng dần từ liti đến xesi.MàM++1e.

Trong hợp chất, các kim loại kiềm  có số oxi hóa+1.

1. Tác dụng với pk

a/ Với O2 2Na + O2(khô)→Na2O2 4Na+O2(kk)→2Na2O

b/ Với Cl2 2K + Cl2→2KCl

2. Tác dụng với axit 2Na+2HCl→2NaCl+H2 ; 2Na+H2SO4→Na2SO4+H2

3. Tác dụng với H2O 2K+2H2O→2KOH+H2

Na nóng chảy và chạy trên mặt nước, K bùn cháy, Rb&Cs pư mãnh liệt.

KLK tác dụng dễ dàng với H2O nên người ta bảo quản nó trong dầu hỏa.

IV: Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế

1.Ứng dụng : Chế tạo hợp kim có t0nc thấp. Hợp kim Li-Al dùng trong kỉ thuật hàng không. Cs làm tế bào quang điện

2. Trạng thái tự nhiên : tồn tại dạng hợp chất( trong nước biển, silicat, alumiunat)

3. Điều chế : Khử ion của KLK thành KL tự do M++e→M bằng cách Đpnc muối halogenua của KLK

2NaCl2→Na+Cl2

B.HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI  KIỀM.

I. Natri hidroxit

-NaOH(xút ăn da) là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh tỏa nhiều nhiệt

-NaOH là chất điện li mạnh: NaOH→Na+ + OH-

-NaOH td được với axit, oxitaxxit, muối

*CO2+2NaOH→Na2CO3 + H2OCO2+2OH-→CO32-+H2O hoặc CO2+NaOH→NaHCO3

*HCl+NaOH→NaCl+H2O:           H+ + OH- →H2O

*CuSO4+2NaOH→Na2SO4+Cu(OH)2: Cu2+ + 2OH-→Cu(OH)2

-NaOH Làm xà phòng, phẩm nhuộm, tơ nhân tạo,luyện nhôm, tinh chế dầu mỏ.

II. Natri hiđrocacbonat

- Na2CO3 là chất rắn, màu trắng tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao kết tinh tạo Na2CO3. Na2CO3 là muối của axit yếu và có những tính chất chung của muối.

- Na2CO3 dùng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm.

III. Kali nitrat: KNO3 là những tinh thể không màu, bền trong kk, tan nhiều trong nước. Bị nhiệt phân         2KNO3→2KNO2+O2;  ở nhiệt độ cao KNO3 là chất oxi hóa mạnh .

2. Ứng dụng : Dùng làm phân bón, tạo thuốc nổ     2KNO3+3C+S→N2 +3CO2+K2S

BÀI 26:KIM LOẠI KIỀM THỔ. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

Phần 1- lí thuyết

A. KIM LOẠI KIỀM THỔ

I.Vị trí và cấu tạo :Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA, gồm Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra. electron lớp nggoài cùng nS2,

II.Tính chất vật lý: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp.Độ cứng có cao hơn kim loại kiềm nhưng vẫn thấp. Khối lượng riêng tương đối nhỏ,là những kim loại nhẹ hơn nhôm.(trừ Ba)

II.Tính chất hoá học:

Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa tương đối nhỏ, vì vậy

Kim lo ại ki ềm  thổ có tính khử manh.Tính khử tăng dần từ Be đến Ba:  M→M2+ +2e.

Trong các hợp chất , klk thổ có số oxh là +2.

1/Tác dụng với phi kim: VD:   2Mg  +  O2 →2MgO

a) Kim loại kiềm thổ  khử được H+ trong các dung dịch axit HCl, H2SO4 thành khí H2

M + 2H+ M2+ +  H2 ­

b) Kim loại kiềm thổ  khử được N+5 trong HNO3 loãng xuống  N-3; S+6 trong H2SO4 đặc xuống S-2.

4Mg+10HNO3loãng→4Mg(NO3)2+NH4NO3+ 3H2O

4Mg+50H2SO4đ→4MgSO4+H2S+ 4H2O

3/ Td với H2O :

-Ca,Sr,Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường thành dung dịch bazơ Vd : Ca +2 H2O = Ca(OH)2 +  H2 ­

- Be không tác dụng với nước. Mg tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thưòng tạo ra Mg(OH)2,Mg tác dụng nhanh với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành MgO:        2Mg +O2=2MgO

B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

1/ Canxi hiđroxit:Ca(OH)2 rắn ,màu trắng , ít tan trong nước

-dd canxi hiđroxit là một dd bazơ mạnh  :Ca(OH)2 →Ca2+ +2OH- tác dụng với oxit axit, axit ,muối.

Ca(OH)2+CO2→ CaCO3 + H2O Nhận biết CO2

-ứng dụng:chế tạo tạo vữa xây nhà,khử chua, tẩy trùng ,khử trùng, sx amoniac, clorua vôi, vật liệu xây dựng.

2/ canxi cacbonat:CaCO3 Chất rắn màu trắng ,không tan trong nước

-đây là muối của một axit yếu và không bền,tác dụng với nhiều axit vô cơ và hữu cơ giải phóng khí CO2:

CaCO3+ 2HCl→  CaCl2 +H2O +CO2 CaCO3 + 2CH3COOH→  Ca(CH3COO)2+H2O+CO2

đặc biệt:CaCO3 tan dần trong nước có chứa khí CO2 : CaCO3+ H2O +CO2↔  Ca(HCO3)2

ph ản ứng x ảy ra theo 2 chi ều :chiều (1)  giải thích sự xâm thực của nước mưa,chiều (2)  giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động.

3/Canxi sunphat:CaSO4chất rắn  màu trắng , ít tan trong nước.Có 3 loại:

+ CaSO4 . 2H2O :thạch cao sống,bền ở nhiẹt độ thường. CaSO4 . H2O :thạch cao nung, điều chế bắng cách nung thạch cao sống.

+ CaSO4:thạch cao khan, điều chế bằng cách nung th ạch cao sống ở nhi ệt đ ộ cao h ơn.

+th ạch cao nung th ư ờng d ùng đ úc t ư ợng,ph ấn vi ết b ảng,b ó b ột khi g ãy x ư ơng…

II.N ƯỚC CỨNG:

1/khái niệm:

-Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Canxi,Magiê.

-Nước chứa it hoặc không có chứa  ion Canxi ,magiê gọi là nước mềm.

2./phân loại nước cứng:

-Nước cứng tạm thời : nước có chứa các mưôi :Ca(HCO3)2 ,Mg(HCO3)2

-Nước cứng vĩnh cửu: nước có chứa các muối: CaCl2,MgCl2,CaSO4,MgSO4.

-Nước cứng toàn phần:nứơc có cả tính tạm thời và tính vĩnh cữu.

3/ tác hại của nước cứng:nước cứng làm xà phòng ít bọt, nấu thực phẩm bị lâu chin và giảm mùi vị, gây tác hại trong các ngành sản xuất.

4/ Các biện pháp làm mềm nước cứng:Nguyên tắc:giảm nồng độ cation :Ca2+,Mg2+ trong nước cứng.

*Phương pháp kết tủa:

-Với nước cứng tạm thời: Đun sôi hoặc  dung  Ca(OH)2 hoặc Na2CO3 dể kết tủa ion canxi,magie ,loại bỏ kết tủa ta được nước mềm:  M(HCO3)2 →  MCO3+CO2 +H2O

-Với nước cứng vĩnh cữu: Dung Na2CO3,Na3PO4,Ca(OH)2 dể làm mềm :

Ca2+ + CO32- CaCO3 3Ca2+ +2PO43- → Ca3(PO4)2

Mg2+ + CO32- MgCO3 3Mg2+ +2PO43- →Mg3(PO4)2

*Phương pháp trao đổi ion: Dùng chất trao đổi ion(hạt zeolit), hoặc nhựa trao đổi ion. Nước cứng đi qua chất trao

đổi ion là các hạt zeolit  thì ion canxi ,magiê được trao đổi bằng những ion khác như H+,Na+….ta được nước mềm.

Bài 27: NHÔM VÀ MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NHÔM

Phần 1. Tóm tắt lí thuyết .

A. NHÔM

I. Vị trí và cấu tạo: Nhôm có số hiệu nguyên tử 13, thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, chu kì 3 BTH

2. Cấu tạo của nhôm: Cấu hình e: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1 . Số oxi hoá: +3.

II. Tính chất vật lí: Al màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi và dát mỏng,  nhẹ (2,7g/cm3), t0nc = 6600C, dẫn điện và nhiệt tốt.

III. Tính chất hóa học: Nhôm là kim loại có tính khử mạnh sau kim loại kiềm và kiềm thổ.

Al          →        Al3+ +      3e

1. Tác dụng với phi kim: Tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như: O2, Cl2, S,…

2. Tác dụng với axit HCl và H2SO4 loãng →   H2↑:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 +  3H2↑                                             2Al + 6H+ →  2Al3+ +  3H2

Với HNO3 loãng hoặc đặc nóng, H2SO4 đặc nóng thì nhôm khử và  xuống số oxi hoá thấp hơn.

Al + 4HNO3 loãng→ Al(NO3)3 + NO + 2H2O

2Al + 6H2SO4 đặc, nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Với HNO3 và H2SO4 đặc nguội: không tác dụng .

4. Tác dụng với nước.

Nhôm có thể khử được nước →H2↑: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

Những vật bằng nhôm được phủ màng Al2O3 rất mỏng, mịn, bền nên không cho nước và khí thấm qua.

5. Tác dụng với dung dịch kiềm.

Nhôm tan trong dung dịch kiềm : 2Al + 2NaOH + 2H2O →  2NaAlO2 (dd) + 3H2

Hiện tượng trên được giải thích như sau:

- Màng bảo vệ Al2O3 bị phá hủy trong dung dịch kiềm: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+ 2H2O

- Nhôm khử nước: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 +3H2

-Màng Al(OH)3 bị phá hủy: Al(OH)3 + NaOH → 2NaAlO2 (dd) + 3H2

IV. Ứng dụng và sản xuất.

1. Ứng dụng:Chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ, trang trí nội thất, bột nhôm trộn bột sắt( tecmit) dùng hàn đường ray.

2. Sản xuất: Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ quặng boxit bằng phương pháp điện phân. Có 2 công đoạn:Tinh chế quặng boxit(Al2O3.2H2O): loại bỏ tạp chất SiO2, Fe2O3…Điện phân Al2O3 nóng chảy( hỗn hợp Al2O3 với criolit Na3AlF6): 2Al2O3 4Al + 3O2

B. TMỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM

  1. I. NHÔM  OXIT – Al2O3 :

1.Lý tính : Trạng thái rắn, màu trắng, không tác dụng với nước va không tan trong nước, t0nc ở 20500C.

2/ Trạng thái tự nhiên: tồn tại ở 2 dạng              -dạng ngậm nước: boxit (Al2O3.nH2O) → sản xuất nhôm

-dạng khan: emery có độ cứng cao dùng làm đá mài

3/ Tính chất hoá học :

a. Tính bền vững: Lực hút giữa Al3+ và O2- rất mạnh tạo ra liên kết bền vững có t0nc rất cao, khó bị khử thành kim loại nhôm.

b. Tính lưỡng tính :

- Tính bazơ : Al2O3 + 6HCl 2 AlCl3 + 3 H2O                                                         Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3 H2O

- Tính axit : Al2O3 + 2 NaOH 2NaAlO2+ 3 H2O               Al2O3 + 2OH- 2 AlO2-+2H2O

3.Ứng dụng : Làm đồ trang sức, CN kỷ thuật  cao, vật liệu mài ( đá mài ), nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại

II. NHÔM HiĐROXIT  Al(OH)3 :

1.. Tính chất vật lý : Chất rắn, kết tủa keo, màu trắng

2.. Tính chất hoá học

a.. Hợp chất kém bền : Dể bị phân huỷ bởi nhiệt độ

b.. Là hợp chất lưỡng tính :

* Tính  bazơ : Al(OH)3 + 3 HCl  → AlCl3 +  3H2O                                                    Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O

* Tính axit :

Al(OH) + NaOH   →  NaAlO2+ 2H2O  Al(OH) + OH- → AlO2-+2H2O

Þ Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính

III.NHÔM SUNFAT :

Phèn chua K2SO4. Al2(SO4)3 .24H2O. ® viết gọn: KAl(SO4)2.12H2O

Nếu thay K+ bằng Na+, Li+ hay NH4+ ® muối kép khác (phèn nhôm)

Phèn chua được sử dụng trong thuộc da, Cn giấy, chất cầm màu, làm trong nước.

IV: CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư, nếu cĩ kết tủa keo rồi kết tủa tan® dung dịch cĩ Al3+.

Al3+ + 3OH- → Al(OH)3¯        Al(OH)3 + OH- dư→ AlO2-+2H2O

Cấu tạo nguyên tử


 Nguyên tử Al có 3 electron hoá trị ở lớp ngoài cùng (cấu hình e : 1s2 2s2 2p6 3s2 31).

 Bán kính nguyên tử tương đối lớn.

 Điện tích hạt nhân Z tương đối nhỏ.

Vì thế Al có tính khử mạnh (kém Mg), dễ nhường 3e hoá trị:

Tính chất vật lý


 Al là kim loại nhẹ (d = 2,7 g/cm3), trắng như bạc, nhiệt độ nóng chảy là 6000C.

 Al rất dẻo, dễ kéo dài, dát mỏng.

 Al dẫn nhiệt, dẫn điện rất tốt. Tạo hợp kim với nhiều kim loại khác.

Tính chất hoá học


1. Phản ứng với oxi

 Ở nhiệt độ thường: do lớp oxit mỏng bảo vệ nên Al không phản ứng với oxi. Nếu làm cho lớp Al2O3 tạo thành này không bám vào bề mặt nhôm thì nhôm sẽ phản ứng mạnh với oxi.

Ví dụ, sau khi nhúng Al vào thuỷ ngân để tạo thành hỗn hống trên bề mặt Al, khi để ra không khí sẽ xảy ra hiện tượng “Al mọc lông tơ”.

Ở dạng bột, khi đun nóng, Al cháy mạnh toả nhiều nhiệt.

2. Phản ứng với các phi kim

 Với Cl2, Br2 : Al phản ứng ngay ở nhiệt độ thường, tạo thành AlCl3, AlBr3.

 Khi đun nóng, Al phản ứng với I2, S. ở nhiệt độ cao, Al phản ứng được với N2, C.

3. Phản ứng với H2O

 Ở nhiệt độ thường, Al không phản ứng với H2O vì có lớp oxit bền vững bảo vệ. Nếu đánh bỏ lớp oxit đi, Al phản ứng với H2O ở nhiệt độ thường.

Phản ứng trên nhanh chóng dừng lại vì Al(OH)3  bảo vệ không cho Al tiếp xúc với H2O.

4. Phản ứng với axit thường

Với dung dịch HCl và H2SO4(l), phản ứng dễ dàng (Al đứng trước H):

5. Phản ứng với axit oxi hoá

 Với HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội : Al bị thụ động hoá.

 Trong các trường hợp khác (axit loãng, axit đặc, nóng) phản ứng xảy ra dễ dàng:

Ví dụ:

6. Phản ứng với dung dịch kiềm.

Phản ứng mạnh vì Al(OH)3  lưỡng tính, tan được trong kiềm.

7. Phản ứng đẩy kim loại yếu hơn khỏi hợp chất.

 Với dung dịch muối:

 Phản ứng nhiệt nhôm: Đẩy mạnh kim loại yếu khỏi oxit khi nung nóng.

Phản ứng nhiệt nhôm được dùng để điều chế Mn, Cr, V, W và các hợp kim của sắt.

Hợp chất của Al


1. Nhôm oxit Al2O3

 Màu trắng, rất bền với nhiệt, khó nóng chảy (nhiệt độ nóng chảy > 2000oC)

 Không tác dụng với nước, không tan trong nước.

 Al2O3 là oxit lưỡng tính, tác dụng với dung dịch axit mạnh và dung dịch kiềm. Dễ phản ứng với kiềm nóng chảy.

2. Nhôm hiđroxit Al(OH)3

 Al(OH)3 là chất kết tủa dạng keo, ít tan trong nước.

Là hiđroxit lưỡng tính, dễ tan trong axit và trong dung dịch kiềm, đặc biệt không tan vào dung dịch NH4OH loãng.

 Al(OH)3 nung nóng bị mất nước.

 Điều chế Al(OH)3 bằng phản ứng trao đổi với dung dịch NH4OH:

3. Muối nhôm

 Các muối nitrat, sunfat, halogenua của nhôm đều tan nhiều trong nước.

 Một loại muối Al phổ biến là phèn chua. Đó là muối kép Al – K có công thức: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O, phèn chua được dùng để làm trong nước, dùng trong kỹ nghệ thuộc da và giấy.

Muối aluminat: Có ion , chỉ bền trong dung dịch kiềm (ví dụ NaAlO2). Trong môi trường axit yếu tạo thành Al(OH)3 kết tủa. Ví dụ:

Điều chế Al


Trong công nghiệp, sản xuất nhôm chủ yếu bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6 để làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3.

Khi nóng chảy:

Điện phân ở 950oC, điện thế 4 – 5 von.

Các điện cực làm bằng than graphit, do đó anôt bị ăn mòn bởi phản ứng.

Vì vậy, khi điện phân phải thường xuyên bổ sung than ở anôt. Al2O3 lấy từ quặng boxit

Nhận biết ion Al3+


Nhận biết ion Al3+ bằng phản ứng tạo kết tủa keo Al(OH)3 tan trong kiềm dư nhưng không tan trong NH4OH.

Trạng thái tự nhiên của nhôm


Nhôm thường gặp dưới dạng : boxit (Al2O3.nH2O), cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O),…

%d bloggers like this: