Phản ứng Al + HNO3 → H2O + NO2 + Al(NO3)3
1. Phương trình phản ứng Al tác dụng HNO3 đặc nóng
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2. Điều kiện phản ứng Al tác dụng HNO3
Không có
3. Cách tiến hành phản ứng cho Al tác dụng HNO3
Cho Al (nhôm) tác dụng với axit HNO3.
4. Hiện tượng phản ứng cho Al tác dụng HNO3
Chất rắn màu trắng của nhôm (Al) tan dần trong dung dịch axit HNO3, xuất hiện khí nitơ đioxit (NO2) có màu nâu đỏ.
5. Axit Nitric tác dụng với kim loại
Axit nitric tác dụng với kim loại trừ Au và Pt tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như NO2, NO, N2O ,N2, NH4NO3
Sản phẩm khử của N+5 sinh ra tùy thuộc vào độ mạnh yếu của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:
Dung dịch HNO3 đặc tác dụng với kim loại → NO2;
Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại khử yếu (như: Cu, Pb, Ag,..) → NO;
Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại mạnh (như: Al, Mg, Zn,...) thì N bị khử xuống mức
càng sâu → (N2, N2O, NH4NO3).
Cách phân biệt các khí sản phẩm sinh ra
N2O là khí gây cười
N2 không duy trì sự sống, sự cháy
NO2 có màu nâu đỏ
NO khí không màu nhưng bị oxit hóa thành NO2 màu nâu đỏ
NH4NO3 không sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi khai amoniac NH3
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3 + H2O
6. Tính chất của nhôm
6.1.Tính chất vật lí của nhôm
Nhôm là kim loại nhẹ (khối lượng riêng 2,7g/cm3).
Màu trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ không cao lắm (660oC).
Nhôm mềm, dễ kéo sợi và dễ dát mỏng.
Nhôm dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
6.2. Nhận biết nhôm
Cho Al phản ứng với dung dịch NaOH (hoặc KOH). Hiện tượng quan sát được: Nhôm tan dần, sinh ra khí không màu.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
6.3. Tính chất hóa học của nhôm
- Tác dụng với oxi và một số phi kim.
4Al + 3O2→ 2Al2O3
Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững, lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí, nước.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
- Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng,..)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4, HNO3 đặc, nguội
- Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc
Al + 4HNO3→ Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
- Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.
AI + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag
2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
- Tính chất hóa học riêng của nhôm.
Do lớp oxit nhôm bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm.
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑
- Phản ứng nhiệt nhôm
Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao.
Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa oxit sắt III và nhôm:
Fe2O3+ 2Al → 2Fe + Al2O3
Một số phản ứng khác như:
3CuO+ 2Al → Al2O3 + 3Cu
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
Cr2O3 + 2Al→ Al2O3 + 2Cr
7. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Tính chất hóa học của HNO3
Cho 2,7 gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 đậm đặc, sau phản ứng thu được V lít NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:
A. 6,72 lít
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
Lời giải:
nAl= 0,1 mol
Phương trình hóa học
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
1 3
0,1 x
Theo phương trình hóa học
nNO2 = 3nAl = 0,1.3 = 0,3 mol
Thể tích khí NO2 là: VNO2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít
Câu 2. Nhận định nào sau đây không đúng về Al?
A. Al có tính khử mạnh nhưng yếu hơn Na và Mg.
B. Al thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, ô số 13 trong bảng tuần hoàn.
C. Al dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, tốt hơn các kim loại Ag và Cu.
D. Al dễ nhường 3 electron hoá trị nên thường có số oxi hoá +3 trong các hợp chất.
Lời giải:
Câu 3. Trong các phát biểu sau:
(1) Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit kim loại như Fe2O3, Cr2O3,... thành kim loại tự do.
(2) Phản ứng của Al với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
(3) Những đồ vật bằng nhôm bị hoà tan trong dung dịch kiềm dư NaOH, Ca(OH)2,…
(4) Những axit H2SO4 đặc, nguội và HNO3 đặc, nguội đã oxi hoá bề mặt kim loại Al tạo thành một màng oxit có tính trơ, làm cho Al thụ động.
Số phát biểu đúng là
A. 4.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
Lời giải:
1) Đúng:
2Al + Fe2O3→ Al2O3 + 2Fe
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
2. Đúng:
Phản ứng của Al với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
Al tác dụng với oxit kim loại đứng sau Al
2Al + Fe2O3→ Al2O3 + 2Fe
3. Đúng Những đồ vật bằng nhôm bị hoà tan trong dung dịch kiềm dư NaOH, Ca(OH)2,…
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑
4. Al bị thụ động trong dung dịch H2SO4, HNO3 đặc nguội
Câu 4. Dãy chất nào sau đây đều có tính lưỡng tính?
A. ZnO, Ca(OH)2, KHCO3.
B. Al2O3, Al(OH)3, KHCO3.
C. Al2O3, Al(OH)3, K2CO3.
D. ZnO, Zn(OH)2, K2CO3.
Lời giải:
Câu 5. Dãy chất nào tác dụng được với dung dịch H2SO4 (loãng) và NaOH?
A. Al, Al2O3, Na2CO3
B. Al2O3, Al, NaHCO3
C. Al2O3, Al(OH)3, CaCO3
D. NaHCO3, Al2O3, Fe2O3
Lời giải:
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑
2NaHCO3+ H2SO4→ Na2SO4+ 2H2O + 2CO2
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
Câu 6. Tính chất hóa học của nhôm
Nhôm bị thụ động trong dung dịch axit nào dưới đây?
A. Dung dịch H2SO4 loãng
B. Dung dịch HNO3 đặc nguội
C. Dung dịch HNO3 loãng
D. Dung dịch H2SO4 đậm đặc
Lời giải:
Nhôm bị thụ động trong dung dịch axit Dung dịch HNO3 đặc nguội
Câu 7. Cho Al lần lượt vào các dung dịch: H2SO4 loãng, HNO3(đậm đặc, to), Ba(OH)2, HNO3 loãng, H2SO4 đặc, thấy sinh ra khí B có tỉ khối so với O2 nhỏ hơn 0,8. Số dung dịch có thể phù hợp là:
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Lời giải:
MB < 32.0,8 = 25,6
Al + H2SO4 loãng → H2 (thỏa mãn)
Al + HNO3 đặc, to → NO2 (loại)
Al + Ba(OH)2 → H2 (thỏa mãn)
Al + HNO3 loãng → N2 hoặc N2O hoặc NO tất cả khối lượng mol của chúng đều ≥ 28 không thỏa mãn
Al + H2SO4 đặc, to → SO2 (hoặc H2S) loại
Câu 8. Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl dư, sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 1,68 lít khí (ở đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric đặc nguội, sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là:
A. 12,3
B. 15,6
C. 6,15
D. 11,5
Lời giải:
Cho Al, Cu vào HCl dư thì chỉ có Al phản ứng:
Al + 3HCl → AlCl3 + H2
Ta có: nAl = .nH2 = . 0,075 = 0,05 mol
Cho Al, Cu vào HNO3 đặc nguội thì chỉ có Cu phản ứng:
Cu + 4HNO3→ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Ta có: nCu = . nNO2 = . 0,15 = 0,075 mol
Vậy m gam hỗn hợp X gồm 0,1 mol Al và 0,15 mol Cu → m = 0,05.27 + 0,075.64 = 6,15 gam
Câu 9. Phản ứng hóa học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?
A. Al tác dụng với Fe2O3 nung nóng.
B. Al tác dụng với CuO nung nóng.
C. Al tác dụng với Fe3O4 nung nóng.
D. Al tác dụng với axit H2SO4 đặc nóng.
Lời giải:
Phản ứng của nhôm với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
Xem thêm các phương trình hóa học liên quan khác:
Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + H2O | Al ra Al(NO3)3
Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O | Al ra Al(NO3)3
Al + HNO3 → H2O + NO2 + Al(NO3)3 | Al ra Al(NO3)3
