Giải bài 1,2,3, 4,5,6 ,7,8 trang 128,129 SGK Hóa 12: Nhôm và hợp chất của nhôm

Tóm tắt lý thuyết và giải bài 1,2,3 trang 128; bài 4,5,6,7,8,9 trang 129 SGK Hóa lớp 12: Nhôm và hợp chất của nhôm

A. Tóm tắt lý thuyết Nhôm và hợp chất của nhôm

1. Nhôm

– Nằm ở ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA.

– Cấu hình electron: [Ne]3s²3p¹.

– Tính chất vật lí: mềm, là kim loại nhẹ, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.

– Tính chất hóa học: Có tính khử mạnh: Al → Al³⁺ + 3e.

+ Tác dụng với nước.

+ Tác dụng với dung dịch kiềm.

+ Tác dụng với một số oxit kim loại.

– Phương pháp điều chế: điện phân nhôm oxit nóng chảy.

2Al₂O₃     4Al + 3O₂↑

2. Hợp chất của nhôm

– Al₂O₃ là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, trong tự nhiên tồn tại cả dạng ngậm nước và dạng khan.

– Muối nhôm có nhiều ứng dụng quan trọng là phèn chua [K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O hay KAl(SO₄)₂.12H₂O].

– Al₂O₃ là oxit lưỡng tính: Al₂O₃ + 6H⁺  → 2Al³⁺ + 3H₂O.

Al₂O₃ + OH^– +H₂O → 2[Al(OH)₄]^–

– Al(OH)₃:

+ Là hiđroxxit lưỡng tính: Al(OH)₃ + 3H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂O.

Al(OH)₃ + OH^– → [Al(OH)₄]^–

+ Bị nhiệt phân hủy:    2 Al(OH)₃   Al₂O₃ + 3H₂O.

3. Ion Al³⁺ trong dung dịch được nhận biết bằng cách cho dung dịch NaOH vào từ từ cho đến dư:

– Đầu tiên xuất hiện kết tủa: Al³⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃

– Sau đó kết tủa tan dần khi dư NaOH: Al(OH)₃ + OH^– → [Al(OH)₄]^–.
 Giải bài 1,2,3, 4,5,6 ,7,8,9 trang 118,119 SGK Hóa 12: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

B. Giải bài tập SGK Hóa 12 trang 128,129: Nhôm và hợp chất của nhôm

Bài 1 (SGK Hóa lớp 12 trang 128)

Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:

Hướng dẫn giải bài 1:

1) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2) AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaCl

Bài 2 (SGK Hóa lớp 12 trang 128)

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?

Hướng dẫn giải bài 2:

Đánh số lọ 2 đựng dung dịch. 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.

Bài 3 (SGK Hóa lớp 12 trang 128)

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 hiđroxxit lưỡng tính

Hướng dẫn giải bài 3:

Đáp án đúng: D

Bài 4 (SGK Hóa lớp 12 trang 129)

Trong những chất sau, chất nào không có tính lưỡng tính?

A. Al(OH)₃;                                                   B. Al₂O₃;

C. ZnSO₄;                                                     D. NaHCO₃.

Hướng dẫn giải bài 4:

Đáp án đúng: C

Bài 5 (SGK Hóa lớp 12 trang 129)

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.

Hướng dẫn giải bài 5:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ ↑                                 (1)

0,3                           0,3 (mol)

Mg + 2HCl →  MgCl₂ + H₂ ↑                                  (2)

0,1                           0,1 (mol)

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

0,2                                            0,3 (mol)

=> mMg = 21.0,1 = 2,4 (gam); mAl = 27.0,2 = 5,4 (gam).

Bài 6 (SGK Hóa lớp 12 trang 129)

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.

Hướng dẫn giải bài 6:

nAlCl₃ = 0,1.1 = 0,1 (mol); nAl₂O₃ = 2,55/102 = 0,025 (mol)

Có hai trường hợp:

a) NaOH thiếu.

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ ↓ + 3NaCl           (1)

0,05.3       0,05 (mol)

2Al(OH)₃   –t°–>  Al₂O₃ + 3H₂O                     (2)

0,05               0,025 (mol)

=>C_{M (NaOH)} = 0,15/0,2 = 0,75 (M).

b) NaOH dư một phần.

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ ↓ + 3NaCl            (1)

0,1       0,3          0,1 (mol)

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O              (2)

0,05        0,05 (mol)

2Al(OH)₃   –t°–>  Al₂O₃ + 3H₂O                     (3)

0,05                0,025 (mol)

=> nNaOH = 0,3 + 0,05 = 0,35 (mol); C_{M (NaOH)} = 0,35/0,2 = 1,75 (M).

Bài 7 (SGK Hóa lớp 12 trang 129)

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.

Hướng dẫn giải bài 7:

Chọn D.

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.

-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.

– 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.

Bài 8 (SGK Hóa lớp 12 trang 129)

Điện phân Al₂O₃ nóng chảy với dòng điện cường độ 9,65 A 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%.

Hướng dẫn giải bài 8:

Đáp án đúng: C