Phản ứng Al + HNO3 loãng ra N2 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Al có lời giải, mời các bạn đón xem:

10Al + 36HNO3 loãng → 10Al(NO3)3 + 3N2 ↑ + 18H2O

1. Phương trình hóa học của phản ứng Al tác dụng với HNO3

Bạn đang xem:

10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O

2. Điều kiện để Al tác dụng với HNO3

Dung dịch HNO3 loãng.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

Nhỏ HNO3 vào ống nghiệm có chứa sẵn 1 lá nhôm.

4. Hiện tượng phản ứng

Nhôm (Al) tan dần trong dung dịch, thấy xuất hiện sủi bọt khí.

5. Cách lập phương trình hóa học

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

Al0+HN+5O3→Al+3NO33+N02+H2O

Chất khử: Al; chất oxi hóa: HNO3.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

– Quá trình oxi hóa: Al0→Al+3+3e

– Quá trình khử: 2N+5+10e→N20

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

10×3×Al0→Al+3+3e2N+5+10e→N20

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O

6. Mở rộng tính chất hoá học của nhôm

6.1. Vị trí trong bảng tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử

– Nhôm có số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn.

– Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1, hay [Ne]3s23p1 .

– Nhôm dễ nhường cả 3 electron hóa trị nên có số oxi hóa +3 trong các hợp chất.

6.2. Tính chất vật lý

– Nhôm là kim loại màu trắng bạc, nóng chảy ở 660oC, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng.

– Nhôm là kim loại nhẹ (D = 2,7 g/cm3); dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.

6.3. Tính chất hóa học

Nhôm là kim loại có tính khử mạnh (chỉ sau kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ):

Al → Al3++ 3e

a. Tác dụng với phi kim

Nhôm khử dễ dàng các phi kim thành ion âm.

– Với oxi: Ở điều kiện thường, nhôm bền trong không khí do có lớp oxit rất mỏng, bền bảo vệ. Khi đốt, bột nhôm cháy trong không khí với ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt:

4Al + 3O2 →to 2Al2O3

– Bột nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với clo

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

b. Tác dụng với axit

– Nhôm khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch HCl và H2SO4 loãng thành H2.

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

– Al tác dụng mạnh với axit HNO3 loãng, H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc, nóng.

Ví dụ:

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

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

– Nhôm không tác dụng với axit H2SO4 đặc, nguội; HNO3 đặc, nguội.

c. Tác dụng với oxit kim loại – Phản ứng nhiệt nhôm

– Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit như (Fe2O3, Cr2O3,CuO…) thành kim loại tự do.

– Ví dụ:

2Al + Fe2O3 →to Al2O3 + 2Fe.

d. Tác dụng với nước

– Vật bằng nhôm không tác dụng với H2O ở bất kì nhiệt độ nào vì có lớp oxit bảo vệ. Nếu phá bỏ lớp bảo vệ, nhôm khử được nước ở nhiệt độ thường, nhưng phản ứng nhanh chóng dừng lại vì tạo kết tủa Al(OH)3.

e. Tác dụng với dung dịch kiềm

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

Phương trình ion thu gọn:

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

Với chương trình cơ bản có thể viết:

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3 H2 ↑

6.4. Ứng dụng và trạng thái tự nhiên

a. Ứng dụng

– Nhôm và hợp kim của nhôm có ưu điểm nhẹ, bền đối với không khí và nước nên được dùng làm vật liệu chế tạo tên lửa, máy bay, ô tô, tàu vũ trụ …

– Nhôm và hợp kim của nhôm có màu trắng bạc, đẹp nên dùng để xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất.

– Nhôm nhẹ, dẫn điện tốt nên được dùng làm dây dẫn điện.

– Nhôm dẫn điện tốt, ít bị gỉ, không độc nên được dùng làm dụng cụ nhà bếp.

– Bột nhôm trộn với oxit sắt (hỗn hợp tecmit) dùng để hàn đường ray.

b. Trạng thái tự nhiên

– Trong tự nhiên nhôm chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất.

– Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ 3 trong vỏ trái đất, sau oxi và silic.

– Hợp chất của nhôm có trong đất sét, mica, boxit, criolit …

6.5. Sản xuất nhôm

Trong công nghiệp nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nhôm oxit nóng chảy.

a. Nguyên liệu

Quặng boxit, thành phần chính: Al2O3.2H2O

b. Điện phân nhôm oxit nóng chảy

+ Ở catot (cực âm): Al3+ + 3e → Al

Xem thêm : Mặt nạ ngủ là gì? Sử dụng mặt nạ ngủ như thế nào cho đúng?

+ Ở anot (cực dương): 2O2- → O2 + 4e

Phương trình điện phân: 2Al2O3 →dpnc 4Al + 3O2

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1:Kim loại nhẹ, màu trắng bạc, được ứng dụng rộng rãi trong đời sống là

A. Fe. B. Ag. C. Cu. D. Al.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

+ Nhôm (Al) là kim loại màu trắng bạc, mềm, dẻo, nhẹ, dẫn điện dẫn nhiệt tốt.

+ Al được ứng dụng rộng rãi trong đời sống: sản xuất hợp kim siêu nhẹ làm máy bay, tên lửa; trang trí; chế tạo dây dẫn điện; hàn đường ray.

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 loãng, thu được hỗn hợp gồm 0,12 mol khí NO2 và 0,08 mol khí NO (phản ứng không tạo NH4NO3). Giá trị của m làA. 3,24. B. 8,1. C. 6,48. D. 10,8.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron:

→ 3nAl = nNO2 + 3nNO

→ 3.nAl = 0,12 + 3.0,08

→ nAl = 0,12 mol

→ mAl = 0,12.27 = 3,24g

Câu3: Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử Al là

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

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố Al (Z = 13): 1s22s22p63s23p1

Câu 4: Hòa tan hoàn toàn m gam Al bằng dung dịch NaOH dư thu được 5,6 lít H2 (đktc). Giá trị của m là

A. 2,7 B. 4,5 C. 5,4 D. 6,75

Hướng dẫn giải

Đáp án B

nH2 = 0,25 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

3.nAl = 2.nH2

→ mAl = 23nH2 .27 = 4,5 gam

Câu 5: Hòa tan hết m gam bột Al trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít H2 (đktc). Nếu hòa tan 2m gam bột Al trong dung dịch Ba(OH)2 được V lít H2 (đktc). Giá trị của V là

A, 1,12 B. 2,24 C. 3,36 D. 4,48

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Đặt số mol Al trong m gam Al bằng x (mol)

Bảo toàn electron cho phản ứng của Al với HCl

3.nAl = 2.nH2 (1)

→ 3x = 2.nH2 (1)

Bảo toàn electron cho phản ứng của Al với Ba(OH)2

→ 3.2x = 2.nH2(2)

→nH2(2) = 2.nH2 (1)

→nH2(2) = 2.0,1 = 0,2 mol

→ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Câu 6: 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.

Hướng dẫn giải

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 tạo ra khí H2

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

Câu 7:Kim loại Al không phản ứng với dung dịch

A.HNO3 đặc, nguội. B. Cu(NO3)2. C. HCl. D. KOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Al không phản ứng với HNO3 đặc, nguội, H2SO4 đặc nguội

Câu 8: Cho 3,82 gam hợp kim Ba, Al vào nước dư chỉ thu được dung dịch chứa duy nhất một muối. Khối lượng Ba là

A. 3,425 gam. B. 1,644 gam.

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

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Công thức muối Ba(AlO2)2

nAl = 2nBa (1)

Lại có: mAl + mBa = 3,82

→ 27.nAl + 137.nBa = 3,82 (2)

nAl = 0,04 mol; nBa = 0,02 mol

→ mBa = 0,02.137 = 2,740 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.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng cho nhôm tác dụng với oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

Xem thêm : Điều gì xảy ra nếu bạn thường xuyên uống nghệ mật ong vào sáng sớm?

Câu 10:Lấy hỗn hợp gồm Al, Al2O3 và Fe2O3 ngâm trong dung dịch NaOH dư. Phản ứng xong, chất bị hoà tan là:

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

Hướng dẫn giải

Đáp án A

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

Al2O3 + 2NaOH →2NaAlO2 + H2O.

Câu 11: Cho phương trình phản ứng: aAl + bHNO3 → cAl(NO3)3 + dNO + eH2O. Tỉ lệ a : b làA. 1 : 3. B. 2 : 3. C. 2 : 5. D. 1 : 4

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O

→ a : b = 1 : 4

Câu 12:Cho 3,24 gam Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư. Sau khi phản ứng kết thúc, thể tích khí H2 (ở đktc) thoát ra là:

A.2,688 lít. B. 4,032 lít.

C.8,736 lít. D. 1,792 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Ta có nAl = 3,24 : 27 = 0,12 mol

Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2

nH2=32nAl = 32.0,12 = 0,18 mol

→VH2 = 0,18.22,4 = 4,032 lít

Câu 13:Nhôm bền trong môi trường nước và không khí là do

A. nhôm là kim loại kém hoạt động.

B. có màng oxit Al2O3 bền vững bảo vệ.

C. có màng hiđroxit Al(OH)3 bền vững bảo vệ.

D. nhôm có tính thụ động với không khí và nước.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Nhôm là kim loại hoạt động mạnh.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 với oxi trong không khí và nước, kể cả khi đun nóng.

Câu 14:Để khử hoàn toàn mgam hỗn hợp CuO và PbO cần 8,1g kim loại nhôm, sau phản ứng thu được 50,2g hỗn hợp 2 kim loại. Giá trị của m là

A. 53,4g B. 57,4g C. 54,4g D. 56,4g

Hướng dẫn giải

Đáp án B

nAl = 8,1 : 27 = 0,3 mol

nAl2O3=nAl2=0,32=0,15 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

mhh oxit+mAl=mAl2O3+mKL

→ m + 8,1 = 0,15.102 + 50,2

→ m = 57,4 gam

Câu 15: Cho hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18 : 1,02. Cho X tan trong dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch Y và 0,672 lít khí H2 (đktc). Cho Y tác dụng với 200 ml dung dịch HCl được kết tủa Z. Nung Z ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 3,57g chất rắn. Nồng độ mol của dung dịch HCl làA. 0,35M hoặc 0,45M. B. 0,07M hoặc 0,11M.

C. 0,07M hoặc 0,09M. D. 0,35M hoặc 0,55M.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

nH2 = 0,03

Bảo toàn electron: 3.nAl = 2.nH2

→ nAl = 0,02 → mAl = 0,54g

Al và Al2O3 có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18 : 1,02

→mAl2O3 = 0,540,18.1,02=3,06g

→ nAl2O3bđ = 0,03 mol

Bảo toàn nguyên tố Al →nNaAlO2 = nAl + 2.nAl2O3 bđ = 0,08 mol

nAl2O3thu được = 3,57 : 102 = 0,035 mol

nAl(OH)3 = 0,07 mol

Trường hợp 1: NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl

nHCl = nAl(OH)3 = 0,07 mol

→ CM HCl = 0,070,2 = 0,35M

Trường hợp 2:

NaAlO2+HCl+H2O→AlOH3+NaCl0,07← 0,07← 0,07 mol

NaAlO2 + 4HCl →AlCl3+NaCl+2H2O(0,08−0,07) → 0,04 mol

→ nHCl = 0,11 mol

→ CM HCl = 0,110,2 = 0,55M

Câu 16: Trong công nghiệp, Al được sản xuất từ quặng boxit

A. bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

B. bằng phương pháp nhiệt luyện .

C. bằng phương pháp thủy luyện.

D. Trong lò cao.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Trong công nghiệp, Al được sản xuất từ quặng boxit bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

2Al2O3 →criolitdpnc 4Al + 3O2

Câu 17: Oxi hóa hoàn toàn 8,1 gam nhôm cần vừa đủ V lít khí clo (đktc). Giá trị của V là

A. 7,84. B. 10,08. C. 6,72. D. 11,2.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

2Al + 3Cl2 →t° 2AlCl3

nCl2=32nAl=32.8,127=0,45 mol→VCl2=10,08 (l)

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 4Al + 3O2 → 2Al2O3
• 2Al + 3S → Al2S3
• Al + Cl2 → AlCl3
• 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
• 2Al + 3H2SO4(loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2
• 2Al + 6H2SO4(đặc) → Al2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O.
• 8Al + 30HNO3(loãng) → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
• Al + 6HNO3(đặc, nóng) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
• 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
• 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3H2 ↑
• Phản ứng hóa học:2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
• 2Al + 3Br2 → 2AlBr3
• 2Al + 3I2 → 2AlI3
• 2Al + 3F2 → 2AlF3
• 4Al + 3C → Al4C3
• 2Al + 2NH3 → 2AlN + 3H2 ↑
• 4Al + 3CO2 → 2Al2O3 + 3C
• 2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu
• 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu
• 2Al + 3Cu(NO3)2 → 3Cu + 2Al(NO3)3
• 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
• 2Al + 3FeO → Al2O3 + 3Fe
• 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
• 2Al + 3FeCl2 → 2AlCl3 + 3Fe
• Al + 3FeCl3 → AlCl3 + 3FeCl2
• Al + FeCl3 → AlCl3 + Fe
• 2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
• Al + Fe2(SO4)3 → Al2(SO4)3 + FeSO4
• 2Al + 3Fe(NO3)2 → 3Fe + Al(NO3)3
• Al + 3Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 + Al(NO3)3
• 2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr
• 2Al + Cr2(SO4)3 → Al2(SO4)3 + 2Cr
• 2Al + 3PbO → Al2O3 + 3Pb
• 2Al + 3SnO → Al2O3 + 3Sn
• 8Al + 3Mn3O4 → 4Al2O3 + 9Mn
• Al + 3AgNO3 → 3Ag + Al(NO3)3
• 2Al + 3ZnSO4 → Al2(SO4)3 + 3Zn
• 2Al + 3Pb(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Pb
• 4Al + 3SiO2 → 2Al2O3 + 3Si
• 2Al + 3CaO → Al2O3 + 3Ca
• 10Al + 6NH4ClO4 → 5Al2O3 + 9H2O + 6HCl + 3N2 ↑
• 8Al + 3KClO4 → 4Al2O3 + 3KCl
• 2Al + 4H2SO4 → Al2(SO4)3 + 4H2O + S ↓
• 8Al + 15H2SO4 → 4Al2(SO4)3 + 12H2O + 3H2S ↑
• 8Al + 27HNO3 → 9H2O + 3NH3 ↑ + 8Al(NO3)3
• Al + 4HNO3 → 2H2O + NO ↑ + Al(NO3)3
• 2Al + 6HF → 3H2 ↑ + 2AlF3
• 2Al + 3H2S → Al2S3 + 3H2 ↑
• 2Al + 6CH3COOH → 2(CH3COO)3Al + 3H2 ↑
• 2Al + 2H3PO4 → 3H2 ↑ + 2AlPO4
• 2Al + 6HBr → 3H2 ↑ + 2AlBr3
• 4Al + K2Cr2O7 → Al2O3 + 2Cr + 2KAlO2
• 8Al + 21H2SO4 + 3K2Cr2O7 → 4Al2(SO4)3 + 21H2O + 3K2SO4 + 6CrSO4
• 2Al + 3H2O → Al2O3 + 3H2 ↑
• Al + 6KNO3 → 2Al2O3 + 3N2 ↑ + 6KAlO2
• 8Al + 2H2O + 3NaNO3 + 5NaOH → 3NH3 ↑ + 8NaAlO2
• 8Al + 18H2O + 3KNO3 + 5KOH → 3NH3 ↑ + 8KAl(OH)4
• 2Al + 4BaO → 3Ba + Ba(AlO2)2
• 2Al + 4CaO → 3Ca + Ca(AlO2)2
• Al + Ca(OH)2 + H2O → H2 ↑ + Ca(AlO2)2
• 2Al + 2H2O + Ba(OH)2 → 3H2 ↑ + Ba(AlO2)2
• 2Al + 2H2O + 2KOH → 3H2 ↑ + 2KAlO2
• 2Al + 2H2O + 2NaOH → 3H2 ↑ + 2NaAlO2

Săn SALE shopee Tết:

• Đồ dùng học tập giá rẻ
• Sữa dưỡng thể Vaseline chỉ hơn 40k/chai
• Tsubaki 199k/3 chai
• L’Oreal mua 1 tặng 3

Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp