Bài 27. Nhôm và hợp chất của nhôm

NHÔM và hợp chất
Cấu hỡnh electron 13Al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Vị trí: nhóm IIIA, chu kỡ 3
Al có tính kim loại khá mạnh

I. Tính chất hoá học
Nhận xét: Có 3 electron lớp ngoài cùng nên Al có tính khử mạnh (sau kim loại kiềm, kiềm thổ)
Al - 3e ? Al3 +

1. Tác dụng với phi kim
Với Oxi:
4 Al + 3O2 ? 2Al2O3
Chú ý: Ở nhiệt độ thường Al tác dụng với oxi tạo lớp màng oxit bền vững, do đó Al bền vững.
Khi tạo hỗn hống với thủy ngân, lớp màng oxit bị phá vỡ, Al tác dụng mạnh với không khí.
Với halogen, lưu huỳnh .
2. Tác dụng với axit
- Với axit HCl, H2SO4 loãng:
2Al + 6HCl ? 2AlCl3 + 3H2?

- Với axit HNO3, axit H2SO4 (đặc, nóng):
2Al + 6H2SO4 đặc ? Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Al + 4HNO3 ? Al(NO3)3 + NO + 2H2O

- Với axit HNO3 (đặc, nguội), axit H2SO4 (đặc, nguội) Al bị thụ động hoá.

3. Tác dụng với nước
2Al + 6H2O ? 2Al(OH)3 ? + 3H2?
( bao bọc thanh nhôm)
Nên ph?n ứng dừng nhanh chóng
4. Tác dụng với dung dịch NaOH
Al + NaOH + H2O  NaAlO2 + 3/2H2
5. Tác dụng với một số hợp chất của kim loại
Với muối của kim loại (đứng sau Al trong dãy hđhh)
2Al +3CuSO4 ? Al2(SO4)3 +3Cu
Với oxit kim loại:
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe
2Al + 3CuO Al2O3 + 3Cu

Ph?n ?ng du?c g?i là phản ứng nhiệt nhôm
1. Nhôm oxit (Al2O3)
Chất rắn, màu trắng, bền nhiệt, tdụng với
cả axit và bazơ mạnh
Al2O3 + 6HCl ? 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH ? 2NaAlO2 + H2O
- điện phân nóng chảy tạo thành Al
- Vai trò của criolit : Na3AlF6
+ Tạo hỗn hợp có nhiệt độ nchảy thấp
+ Tạo dung dịch dẫn điện
+ Tạo lớp màng ngan cách Al tạo thành
tdụng oxi trong không khí
2. Hidroxit : Al(OH)3
- T?n t?i d?ng keo tr?ng, không tan trong nu?c
- Tdụng với cả axit và bazơ mạnh (lưỡng tính)
Al(OH)3 + 6HCl ? AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH ? NaAlO2 + H2O
- Kém bền với nhiệt
2Al(OH)3 ? Al2O3 + 3H2O
3. Muối Al3+
- Hầu hết đều tan và có môi trường axit
- Tác dụng với một số muối có tính bazơ
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O ? 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
AlCl3 + 3C6H5ONa + 3H2O ? Al(OH)3 + 3C6H5OH + 3NaCl
- Tác dụng với dung dịch bazơ
AlCl3 + 3NaOH ? Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH ? NaAlO2 + H2O
Khi tác dụng với dd NH3 chỉ tạo kết tủa
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O ? Al(OH)3 + 3NH4Cl
4. Muối AlO2-
- Tan, có thường môi trường axit
- Tác dụng với dung dịch axit
NaAlO2 + HCl + H2O ? Al(OH)3 + NaCl
Al(OH)3 + 3HCl ? AlCl3 + 3H2O
- Tác dụng với CO2 chỉ tạo kết tủa
NaAlO2 + CO2 + H2O ? Al(OH)3 + NaHCO3
Thư giãn.
Ăn không ?
Một ngày đẹp trời, chàng rủ nàng
đi dạo bằng xe đạp. Gió mát, phong cảnh lãng mạn,
nàng ngồi e ấp sau lưng chàng.
?
“Anh mới thay phanh xe đấy!”.
Đến đoạn xuống dốc. Đến trước quán kem ngon, bỗng dưng chàng phanh "két", dừng xe và quay lại hỏi nàng: “Ăn không ?”
Nàng e lệ: “ Dạ, có”.
Chàng hí hửng phóng xe tiếp và nói :
Ngôi nhà hạnh phúc
Anh đã mơ về …..
Ngôi nhà và nh?ng đứa trẻ
Hãy tập trung vào bức ảnh
có một công chúa đang chờ bạn
III. Phương pháp giải BTTN
Ngoài việc sử dụng các pp chung khác, btập về Al và hợp chất
cần chú ý một số dạng bài toán 2 đáp số sau :
1. Muối Al3+ tác dụng với dd kiềm tạo kết tủa
Khi cho một lượng dd chứa OH- vào dd chứa Al3+ thu
được kết tủa Al(OH)3 nếu
sẽ có hai trường hợp phù hợp.
Bài toán có hai giá trị đúng.
Trường hợp 1. Lượng OH- chỉ đủ tạo kết tủa theo pứ
Al3+ + 3OH- ? Al(OH)3
Lượng OH- được tính theo kết tủa Al(OH)3, khi đó
giá trị OH- là giá trị nhỏ nhất.
- Trường hợp 2. Lượng OH- đủ để có hai pứ :
Al3+ + 3OH- ? Al(OH)3 (1)
Al(OH)3 + OH- ? NaAlO2 + H2O (2)
Trong đó, pứ (1) hoàn toàn, pứ (2) xra 1 phần.
Lượng OH- được tính theo (1) và (2), khi đó giá trị OH-
là giá trị lớn nhất.
Vdụ1. Cho V lít dd NaOH 0,2M vào dd chứa
0,15 mol AlCl3 thu được 9,36 gam kết tủa.
Giá trị của V là
1,8 và 2,2 lít B. 1,2 và 2,4 lít
C. 1,8 và 2,4 lít D. 1,4 và 2,2 lít
Kết tủa thu được là Al(OH)3, ta có
Do đó bài toán có 2 trường hợp :
- Trường hợp 1 : Chỉ có pư
3NaOH + AlCl3 ? Al(OH)3 + 3NaCl
- Trường hợp 2 : Có 2 p.ứng
C
2. Dd H+ tác dụng với dung dịch AlO2- tạo kết tủa
Khi cho từ từ dd chứa H+ vào dd chứa AlO2- thu
được kết tủa Al(OH)3. Nếu
- Trường hợp 1. Lượng H+ chỉ đủ tạo kết tủa theo pứ
AlO2- + H+ + H2O ? Al(OH)3
Lượng H+ được tính theo Al(OH)3, khi đó H+ là min
có 2 t.hợp phù hợp. Bài toán có 2 giá trị đúng.
- Trường hợp 2. Lượng H+ đủ để xảy ra hai phản ứng :
AlO2- + H+ + H2O ? Al(OH)3 (1)
Al(OH)3 + 3H+ ? Al3+ + 3H2O (2)
Trong đó, pư (1) hoàn toàn, phản ứng (2)
xảy ra 1 phần. Lượng H+ được tính theo cả
(1) và (2), khi đó giá trị H+ là giá trị lớn nhất.
Vdụ 2. Cho 1 lít dd HCl vào dd chứa 0,2 mol
NaAlO2, lọc, nung kết tủa đến klượng không
đổi được 7,65 gam chất rắn. Nồng độ mol
của dung dịch HCl là
0,15 hoặc 0,35 B. 0,15 hoặc 0,2
C. 0,2 hoặc 0,35 D. 0,2 hoặc 0,3
Trường hợp 1. Lượng H+ thiếu, chỉ đủ để tạo
kết tủa theo phản ứng (1)
CM (HCl) = 0,15 M
Trường hợp 2. Lượng H+ đủ để xảy ra các
phản ứng (1) và (2)
3. Hỗn hợp kim loại gồm kl kiềm (kiềm thổ),
nhôm tác dụng với nước
Khi đó, kl kiềm hoặc kiềm thổ td với nước tạo
dd kiềm, sau đó dd kiềm hoà tan nhôm.
Vdụ : Một hh gồm Al, Mg và Ba được chia
làm hai phần bằng nhau
P 1 : đem htan trong nước dư được V1 lít khí
P 2 : htan trong dd NaOH dư được V2 lít khí
Khi đó : ở phần 1 có các phản ứng
Ba + 2H2O ? Ba(OH)2 + H2 (1)
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O ? Ba(AlO2)2 + 3H2 (2)
Phần 2 có các phản ứng
Ba + 2H2O ? Ba(OH)2 + H2 (3)
2Al + 2NaOH + 2H2O ? 2NaAlO2 + 3H2 (4)
Nếu V1 < V2 khi đó, ở phần (1) Al chưa tan hết,
lượng Ba được tính theo H2 thoát ra.
Phần (2), cả Ba và Al đều tan hết, lượng H2 được
tính theo cả (3) và (4)
Vd 3. Chia m gam hh Ba + Al thành 2 phần = nhau :
P 1 : tan trong nước dư thu được 1,344 lít khí H2 (đktc)
và dung dịch B
P 2 : tan trong dung dịch Ba(OH)2 dư được 10,416 lít
khí H2 (đktc)
a. Khối lượng kim loại Al trong hỗn hợp ban đầu là
A. 8,1 g B. 2,7 g C. 5,4 g D. 10,8 g
b. Cho 50 ml dd HCl vào B. Sau phản ứng thu được
7,8 gam kết tủa. Nồng độ mol của dung dịch HCl là
A. 0,3 và 1,5 M B. 0,2 và 1,5 M
C. 0,3 và 1,8 M D. 0,2 và 1,8 M