70 Bài tập Nhôm và hợp chất của nhôm (2024) có đáp án chi tiết nhất

Video giải Hóa 12 Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm

Bài tập Nhôm và hợp chất của Nhôm

Kiến thức cần nhớ

NHÔM

I. VÍ 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

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Nhôm là kim loại nhẹ, màu trắng bạc.

- Nhôm rất dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt rất tốt.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tác dụng với phi kim

- Với oxi: Ở t^o thường tạo lớp màng oxit bảo vệ. Nếu đốt bột nhôm thì sẽ phản ứng mạnh.

4Al  +  3O₂   $\stackrel{t^o}{\to }$  2Al₂O₃

- Với phi kim khác:

        + Với Cl₂, Br₂ phản ứng ngay ở t^o thường tạo thành AlCl₃, AlBr₃ phản ứng bốc cháy.

Ví dụ:

        + Khi đun nóng, phản ứng được với I₂, S. Khi đun nóng mạnh, phản ứng được với N₂, C.

2. 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  $\stackrel{t^o}{\to }$  Al(NO₃)₃  +  NO  + 2H₂O

2Al  +  6H₂SO₄ đặc  $\stackrel{t^o}{\to }$  Al₂(SO₄)₃  +  3SO₂  +   6H₂O

- Al không tác dụng với H₂SO₄, HNO₃ đặc nguội.

3. 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    $\stackrel{t^o}{\to }$    Al₂O₃   +  2Fe

4. Tác dụng với dung dịch kiềm      

2Al  +  2NaOH  +  6H₂O  →  2Na$\left[Al{(OH)}_4\right]$(dd)   +  3H₂­

IV. ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT

1. 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.

2. Sản xuất

Điện phân nóng chảy Al₂O₃

2Al₂O₃   $\stackrel{\text{đpnc}}{\to }$  4Al  +  3O₂­

MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM

I. 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  → 2Na$\left(Al{(OH)}_4\right)$

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.

II. 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    $\stackrel{t^o}{\to }$   Al₂O₃  +  3H₂O

- Là hợp chất lưỡng tính, tan trong axit và bazo

Al(OH)₃  +  3HCl  →   AlCl₃   +  3H₂O

Al(OH)₃  +  NaOH   →    Na$\left[Al{(OH)}_4\right]$

Điều chế: Cho muối nhôm phản ứng với dung dịch NH₃ hoặc muối Na₂CO₃ :

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 6NaCl + 3CO₂↑

III. NHÔM SUNFAT

- Al₂(SO₄)₃: là chất bột màu trắng, bị phân hủy nhiệt trên 770^oC

- Phèn chua: K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O hoặc : KAl(SO₄)₂.12H₂O tồn tại ở dạng tinh thể có vị hơi chua và chát.

Các dạng bài tập Nhôm và hợp chất của nhôm

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

Dạng 2: Nhôm hoặc nhôm oxit tác dụng với dung dịch bazơ

Dạng 3: Bài toán muối Al³⁺ tác dụng với dung dịch kiềm

Bài toán 1: Xác định sản phẩm

Bài toán 2: Xác định chất tham gia

Dạng 4: Bài toán hỗn hợp gồm Al với kim loại Na (hoặc K hoặc Ba) tác dụng với nước hoặc tác dụng với dung dịch kiềm dư

Dạng 5: Bài toán nhiệt nhôm

Bài toán 1: Phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn

Bài toán 2: Phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn

Dạng 6: Bài toán Al tác dụng với dung dịch HNO₃

Dạng 7: Bài toán cho muối aluminat tác dụng với dung dịch axit

Bài toán 1: Xác định sản phẩm

Bài toán 2: Xác định chất tham gia

Dạng 8: Bài toán đồ thị

Bài toán 1: Đồ thị muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

Bài toán 2: Đồ thị muối aluminat tác dụng với dung dịch axit

Bài tập

1. Bài tập vận dụng (có đáp án)

Bài 1: Hỗn hợp bột X gồm Al và Fe₂O₃. Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch NaOH loãng thu được 5,376 lít H₂ (đktc). Nếu nung nóng m gam hỗn hợp X để thực hiện hoàn toàn phản ứng nhiệt nhôm, thu được chắt rắn y. Cho Y phản ứng vừa du với V mi dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H₂SO₄ 0,5M tạo 4,4352 lít H₂ (đklc) Giá trị cua V là :

A, 300 ml.              B. 450 ml.                   C. 360 ml.                      D. 600 ml.

Đáp án: B

X phản ứng với NaOH được 5,376 lít H₂ (đktc) ⇒ n_Al = 0,16 mol

Phản ứng nhiệt nhôm:

Al và Fe phản ứng với hỗn hợp axit tạo khí ⇒ x = 0,042 mol

Từ các phản ứng của Al, Fe₂O₃, Al₂O₃, Fe với H⁺ trong V ml dung dịch hốn hợp HCl 1M và H₂SO₄ 0,5M, tính được V = 450ml

Bài 2: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)₂ đến dư vào dung dịch chứa a mol Al₂(SO₄)₃. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị bên.

Giá trị a là

A. 0,030                     B. 0,045.

C. 0,050                     D. 0,075.

Đáp án: A

Khi n_Ba(OH)2 0,060 mol hay 0,115 mol thì số mol kết tủa thu được là như nhau

Khi n_Ba(OH)2 = 0,06 mol thì 2a mol Al³⁺ chưa kết tủa hết

Phản ứng:

3Ba(OH)₂ + 2Al₂(SO₄)₃ → 3BaSO₄ + 2Al(OH)₃

Số mol kết tủa thu được là 0,1 mol

Khi n_Ba(OH)2 = 0,115 mol, 2a mol Al³⁺ đã kết tủa hết, sau đó kết tủa tan ra.

n_BaSO4 + n_Al(OH)3 còn lại = 0,1 mol

3a + 2(4a -0,115) = 0,1

⇒ a = 0,03 mol

Bài 3: Hỗn hợp X gồm Al và Fe₃O₄. Nung hỗn hợp X ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau:

• Phần 1 cho vào dung dịch NaOH lấy dư, sau phản ứng thu được 1,344 lít khí (đktc).

• Phần 2 hòa tan hết trong 310 ml dung dịch H₂SO₄ 1M (loãng) thu được 3,36 lít khí (đktc).

Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là ?( Giả sử Fe3O4 chỉ bị khử về Fe)

A. 60%.                          B. 66,67%.

C. 75%.                          D. 80%.

Đáp án: D

Al + Fe₃O₄ -^to→ Y

Phần 1: Y + NaOHdư Al + Fe₃O₄ → H₂ (0,06 mol)

Y có Al dư n_{Al dư} = 2/3. n_H2 = 0,04 mol

Phần 2: Bảo toàn electron → 2n_H2 = 3n_Al + 2n_Fe → 2. 0,15 = 3. 0,04 + 2n_Fe → n_Fe = 0,09 mol

8Al + 3Fe₃O₄ -^to→ 9Fe + 4Al₂O₃

Có n_Fe = 0,09 mol → n_Al2O₃ = 0,04 mol

Có n_H2SO₄ = 4n_Fe3O₄ dư + 3n_Al2O₃ + 1,5n_{Al dư} + n_Fe

n_Fe3O₄ dư = (0,31 - 3. 0,04 - 1,5. 0,04 - 0,09)/4 = 0,01 mol

n_Al = n_{Al dư} + n_{Al pư} = 0,04 + 0,08 = 0,12 mol

n_Fe3O₄ = n_Fe3O₄ dư + n_Fe3O₄ pư = 0,01 + 0,03 = 0,04

ta có: n_Al / 8 > n_Fe3O₄ / 3 ⇒ Hiệu suất tính theo Fe₃O₄

H% = 0,03 : 0,04 x 100% = 75%

Bài 4: Trong các cặp chất sau đây, cặp chất nào có thể cùng tồn tại trong một dung dịch?

A. AlCl₃ và Na₂CO₃

B. HNO₃ và NaHCO₃

C. NaAlO₂ và KOH

D. NaCl và AgNO₃

Đáp án: A

Bài 5: Dùng hóa chất nào sau đây để phân biệt Zn(NO₃)₂ và Al(NO₃)₃ ?

A. Dung dịch NaOH

B. Dung dịch Ba(OH)₂

C. Dung dịch NH₃

D. Dung dịch nước vôi trong

Đáp án: C

Khi cho NH₃ vào 2 dung dịch cả 2 dung dịch đều xuất hiện kết tủa hidroxit, nhưng Zn(OH)₂ tạo thành có khả năng tạo phức với NH₃ nên kết tủa lại tan, còn với Al(OH)₃ không tan trong NH₃

Bài 6: Thực hiện các thí nghiệm sau :

(a) Cho từ từ NaOH đến dư vào dung dịch Al₂(SO₄)₃,

(b) Cho từ từ Al₂(SO₄)₃ đến dư vào dung dịch NaOH,

(c) Cho từ từ NH₃ đến dư vào dung dịch Al₂(SO₄)₃,

(d) Cho từ từ Al₂(SO₄)₃ đến dư vào dung dịch NH₃.

(e) Cho từ từ HCl đến dư vào dung dịch NaAlO₂ .

(f) Cho từ từ NaAlO₂ đến dư vào dung dịch HCl

(g) Cho từ từ Al₂(SO₄)₃ đến dư vào dung dịch NaAlO₂

Trong các thí nghiệm trên, số thí nghiệm xuất hiện kết tủa là

A. 2.                     B. 3.                         C. 5.                               D, 7.

Đáp án: C

Bài 7: Cho 3,82 gam hợp kim Ba, Al vào nước dư chỉ thu được dung dịch chưa duy nhất một muối. Khối lượng Ba là:

A. 3.425 gam.                               B. 1,644 gam.

C. 1,370 gam,                               D. 2,740 gam

Đáp án: D

Công thức muối Ba(AlO₂)₂ ⇒ n_Al = 2n_Ba ⇒ m_Ba = 2,740 gam

Bài 8: Điện phân a mol Al₂O₃ nóng cháy với điện cực bằng than chi. Hiệu suất điện phản là h%. Sau điện, tại anot thoát ra V lit khí (đktc) gồm khí ( O₂ và CO, trong đó phần trăm CO₂ là b% về thể tích. Biểu thức liên hệ giữa a b, V và h là:

Đáp án: A

Bài 9: Cho m gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kì liên tiếp tác dụng với 180 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M thu được 15,6 gam kết tủa; khí H₂ và dung dịch A. Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 240 gam dung dịch HCI 18,25% thu được dung dịch B và H₂. Cô cạn dung dịch B thu được 83,704 gam chất rắn khan. Biết rằng m < 45 gam. Phần trăm khối lượng của kim loại kiềm có nguyên tử khối nhỏ hơn trong X là:

A. 48,57%.                   B. 37,10%.                     C. 16,43%.                       D. 28,22%.

Đáp án: D

Đặt công thức chung của 2 kim loại là X : n_Al³⁺ = 0,36 mol; n_Al(OH)3 = 0,2 mol

Trường hợp 1: OH^- phản ứng với AlAl³⁺ dư:

n_OH^- = 3n↓ = 0,6 = n_X

trường hợp 2: OH- dư phản ứng AlAl³⁺

n_OH^- = 3n_AlAl³⁺ + (n_AlAl³⁺ - n↓) = 1,24 = n_X

Nếu n_X = 0,6 < n_HCl ⇒ 83,704 gam muối XCl

⇒ n_Cl^- = 0,6 mol hay m_Cl^- = 21,3 gam ⇒ m_X = 62,404 gam > 45(loại)

Nếu n_X = 1,24 mol > n_HCl ⇒ 83,704 gam gồm muối XCl( 1,2 mol) và XOH ( 0,04 mol)

⇒ m_X = 40,424 < 45 . Ta có: X = 32,6

Hai kim loại kiềm là Na và K

Tính được số mol Na và K lần lượt là 0,496 và 0,744

%m_Na = 28,22%

Bài 10: Cho a mol Na vào nước thu được V1 lít khí. Sau đó thêm từ từ bột nhôm vào dung dịch thu được V₂ lít khí ở đktc. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa V₂ và so mol nhôm thêm vào là:

Đáp án: B

Bài 11: Cho các quặng sau: pirit, thạch cao, mica, apatit, criolit, boxit, dolomit. Số quặng chứa nhôm là:

A.2.                     B. 3.                     C. 4.                             D. 5.

Đáp án: B

Bài 12: Cho một lá nhôm vào ống nghiệm chứa dung dịch Hg(NO₃)₂, thấy có một lớp thủy ngân bám trên bề mặt nhôm. Hiện tượng tiếp theo quan sát được là:

A. khí hiđro thoát ra mạnh.

B. khí hiđro thoát ra sau đó dừng lại ngay.

C. lá nhôm bốc cháy.

D. lá nhôm tan ngay trong thủy ngân và không có phản ứng.

Đáp án: A

2Al + 3Hg(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Hg

Al sẽ tạo với Hg hỗn hống. Hỗn hống Al tác dụng với nước

2Al + 6H₂O → 2 Al(OH)₃ + 3H₂

Bài 13: Cho sơ đồ phản ứng : Al → X→Al₂O₃→Al

X có thể là

A. AlCl₃.    B. NaAlO₂.     C. Al(NO₃)₃.     D. Al₂(SO₄)₃.

Đáp án: C

Bài 14: Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Dung dịch AlCl₃ và Al₂(SO₃)₃ làm quỳ tím hóa hồng

B. Al(OH)₃, Al₂O₃, Al đều là các chất lưỡng, tính,

C. Nhôm là kim loai nhẹ và có khả năng dẫn điện Iot

D. Từ Al₂O₃ có thế điều chế được Al.

Đáp án: B

Bài 15: Hiện tượng nào xảy ra khi cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃ ?

A. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện

B. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức, sau đó kết tủa tan dần

C. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện, rồi tan dần.

D. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức và không tan,

Đáp án: B

2. Bài tập tự luyện có hướng dẫn

(Xem thêm ở file bên dưới)

Xem thêm các dạng bài tập và câu hỏi liên quan khác

50 Bài tập về Este (có đáp án)

70 Bài tập về Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ (có đáp án)

70 Bài tập về Lipit (có đáp án)

60 Bài tập về Saccarozơ. tinh bột và xenlulozơ (có đáp án)

95 Bài tập về Polime (có đáp án)