Nhôm (AL) nhờ vào đặc tính vật lý dẫn điện, dẫn nhiệt, nhẹ và dễ rát mỏng là một trong những nguyên tố kim loại quan trọng được ứng dụng rất nhiều trong đời sống. Về tính chất hoá học của kim loại các em đã được học trong phần trước, trong bài này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về tính chất hoá học của một kim loại cụ thể, đó là Nhôm Al

I. Tính chất vật lý của nhôm Al

– Nhôm là kim loại nhẹ (D = 2,7 g/cm3), nóng chảy ở 660°c.

– Nhôm là kim loại màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

– Nhôm có tính dẻo nên có thể cán mỏng và kéo thành sợi.

II. Tính chất hoá học của Nhôm Al

1) Nhôm tác dụng với oxi và một số phi kim.

a) Nhôm tác dụng với oxi

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.

b) Nhôm phản ứng với phi kim khác

2Al + 3Cl2  2AlCl3

2Al + 3S  Al2S3

2) Nhôm tác dụng với axit

– Nhôm tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối nhôm và giải phóng khí Hyđro

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

– Nhôm tác dụng với axit HCl, H2SO4 đặc, nóng (tuỳ theo nồng độ của axit mà sản phẩm tạo ra có khác nhau).

8Al + 30HNO3 đặc, nóng → 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O

Al + 6HNO3 đặc, nóng → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

8Al + 15H2SO4 đặc, nóng → 4Al2(SO4)3 + 3H2S↑ + 12H2O

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

* Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4, HNO3 đặc, nguội.

3. Nhôm tác dụng với nước

– Thông thường vật bằng nhôm không tác dụng với nước vì có lớp màng Al2O3 không cho nước thấm qua, nếu phá bỏ lớp màng này thì Al tác dụng với nước.

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

4. Nhôm tác dụng với dung dịch muối

– Nhôm phản ứng với dụng dịch muối của kim loại yếu hơn (trong dãy điện hoá) tạo thành muối mới và giải phóng kim loại yếu ra khỏi muối.

Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag↓

2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu↓

2Al +3FeCl2 → 2AlCl3 + 3Fe↓

5. Nhôm phản ứng với dung dịch kiềm

– Lớp oxit nhôm dễ bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm.

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

6. Nhôm tác dụng với oxit kim loại

– Ở nhiệt độ cao Nhôm khử được một số oxit kim loại (đứng sau nhôm trong dãy điện hoá) gọi là phản ứng nhiệt nhôm.

2Al + Fe2O3  2Fe + Al2O3

2Al + 3CuO  3Cu + Al2O3

III. Bài tập vận dụng tính chất hoá học của nhôm Al

Bài 1: Hoà tan 9,14g hỗn hợp Cu, Mg, Al bằng dung dịch HCl dư­ thu đ­ợc 7,84 lít khí A (đktc); 2,54g chất rắn B và dung dịch C. Tính khối l­ượng muối có trong dung dịch C.

* Hướng dẫn:

– Khi cho hỗn hợp vào HCl chỉ có Al, Mg phản ứng

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑   (1)

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑      (2)

– Khí thu được ra là H2 nên ta có:

nH2 = V/22,4 = 7,84/22,4 = 0,35 mol

nHCl pư = 2.nH2 = 2.0,35 = 0,7 mol

– Dung dịch C gồm muối và HCl dư nên theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mhh + mHCl pư = mmuối + mH2 + mB

⇔ 9,14 + 0,7.36,5 = mmuối +0,35.2 + 2,54

⇒ mmuối = 31,45g

Bài 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm giữa 6,48 gam Al với 17,6 gam Fe2O3. Chỉ có phản ứng nhôm khử oxit kim loại tạo kim loại. Đem hòa tan chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm bằng dung dịch xút dư cho đến kết thúc phản ứng, thu được 1,344 lít H2 (đktc). Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm.

* Hướng dẫn:

– Theo bài ra, ta có:  nAl = m/M = 6,48/27 = 0,24 mol, nFe2O3 = 17,6/160= 0,11 mol

– Ta có PTPƯ:

2Al + Fe2O3   Al2O3 + 2Fe    (1)

2Al  + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑   (2)

– Theo bài ta, ta có: nH2 = 1.344/22.4 = 0,06 (mol).

PTPƯ (2) ⇒ nAl dư = (2/3)nH2 = (2/3).0,06  = 0,04 (mol).

⇒ nAl pư  = 0,24 – 0,04 = 0,2 (mol).

– Theo PTPƯ (1) ta có  nFe2O3 = (1/2).nAl = (1/2).0,2 = 0,1 (mol).

⇒ Vậy hiệu suất phản ứng của Fe2O3 là: H = (0,1/0,11).100% = 90,9%

Bài 4 trang 58 sgk hoá 9: Có dung dịch muối AlCl3 lẫn tạp chất là CuCl2. Có thể dùng chất nào sau đây để làm sạch muối nhôm? Giải thích sự lựa chọn.

a) AgNO3.   b) HCl.

c) Mg.   d) Al.   e) Zn.

* Lời giải bài 4 trang 58 sgk hoá 9:

Đáp án: d) Al

– Dùng Al để làm sạch muối nhôm vì:

2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu↓

Bài tập 6 trang 58 sgk hóa 9: Để xác định phần trăm khối lượng của hỗn hợp A gồm nhôm và magie, người ta thực hiện hai thí nghiệm sau:

– Thí nghiệm 1: Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, thu được 1568ml khí ở điều kiện tiêu chuẩn.

– Thí nghiệm 2: Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch NaOH dư thì sau phản ứng thấy còn lại 0,6g chất rắn.

Tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A.

* Lời giải bài tập 6 trang 58 sgk hóa 9:

– Ở thí nghiệm 2: Do NaOH dư nên Al sẽ tác dụng hết với NaOH, còn Mg không phản ứng nên khối lượng chất rắn còn lại là Mg, mMg = 0,6g.

⇒ nMg = 0,6/24 = 0,025 mol

Ta gọi số mol của Al là x(tức nAl = x); PTPƯ

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑    ( 1)

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑     (2)

Theo PTPƯ (2) nH2  = nMg = 0,025 mol

Theo PTPƯ (1) nH2  = (3/2). nAl = (3/2). x mol

⇒ Tổng số mol H2 là nH2 = 0,025 + 3x/2 mol (∗)

Theo đề bài ta có: VH2 = 1568ml = 1,568 lít

⇒ nH2 = 1,568/22,4 = 0,07 mol (∗∗)

Từ (∗) và (∗∗) ⇒ 0,025 + 3x/2 = 0,07

Giải ra ta có : x = 0,03 mol ⇒ mAl = 0,03 x 27 = 0,81g

⇒ mhỗn hợp A = 0,81 + 0,6 = 1,41 g

⇒ % mAl = (0,81 x 100%)/1,41 = 57,45%

⇒ % mMg = 100% – 57,45% = 42,55%.

Bài 4 trang 69 sgk hoá 9: Hoàn thành sơ đồ phản ứng

a) Al → Al2O3 → AlCl3 → Al(OH)3 → Al2O3 → Al → AlCl3

* Lời giải bài 4 trang 69 sgk hoá 9:

1) 4Al + 3O2  2Al2O3

2) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

3) AlCl3 + 3NaOH vừa đủ → Al(OH)3 + 3NaCl

hoặc AlCl3 + NH3 + H2O → Al(OH)3 + NH4Cl

4) 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O

5) 2Al2O3  4Al + 3O2

6) 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

Hoặc 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Hy vọng với phần hệ thống lại tính chất hoá học của nhôm Al ở trên sẽ giúp ích cho các em, mọi thắc mắc hay góp ý, các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em học tập tốt!

Tagged: