Hoàn thành PTHH sau: Al + HNO3?

Câu hỏi: Hoàn thành PTHH sau: Al + HNO₃?

Lời giải: 

Phương trình phản ứng như sau:

Al	+	4HNO3	→	2H2O	+	NO	+	Al(NO3)3
Nhôm		axit nitric		nước		nitơ oxit		Nhôm nitrat
(rắn)		(dung dịch)		(lỏng)		(khí)		(rắn)
(trắng bạc)		(không màu)		(không màu)		(không màu)

+ Điều kiện phản ứng: Không

+ Hiện tượng nhận biết: Có khí thoát ra và hóa nâu trong không khí (NO)

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm kiến thức về kim loại nhôm (Al) nhé.

I. Định nghĩa nhôm là gì?

   Nhôm (bắt nguồn từ tiếng Pháp: aluminium, phiên âm tiếng Việt: a-luy-mi-nhôm) là tên của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13.

   Nhôm thuộc kim loại, có màu sắc trắng ánh bạc, mềm và nhẹ. Nhôm có độ phản chiếu cao cũng như có tính dẫn nhiệt và dẫn điện lớn. Nhôm là kim loại không độc và có tính chống mài mòn. Nhôm cũng là kim loại có nhiều thành phần nhất.

   Trong tự nhiên rất khó để tìm được nhôm nguyên chất, thông thường kim loại này được tìm thấy khi được kết hợp cùng oxygen cùng với những nguyên tố khác. Người ta vẫn thường gọi là hợp kim nhôm trong cuộc sống hàng ngày.

II. Tính chất vật lý

– Là kim loại trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng và kéo sợi.

– Là kim loại nhẹ (2,7g/cm³) nóng chảy ở nhiệt độ 66^oC

– Dẫn nhiệt, dẫn điện tốt (kém hơn đồng, mạnh hơn sắt)

III. Tính chất hóa học

1. Nhôm có tính chất hóa học của kim loại

a) Phản ứng  với oxi và một số phi kim

Phương trình hóa học: 

Nhận xét: 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) Phản ứng  với axit (HCl, H₂SO₄ loãng, …)

Phương trình hóa học: 

 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

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

c) Phản ứng  với dung dịch muối của kim loại yếu hơn

Phương trình hóa học: 

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

2. Nhôm có tính chất hóa học nào khác?

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Nhận xét: Nhôm phản ứng với dung dịch kiềm.

IV. Trạng thái tự nhiên

   - Trong tự nhiên chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất.

   - Có trong: Đất sét (Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O), mica (K₂O.Al₂O2.6H₂O), boxit (Al₂O₃.2H₂O), criolit (3.NaF.AlF₃)...

V. Điều chế Al

   - Nguyên liệu là quặng Boxit (Al₂O₃.2H₂O).

   - Điện phân nóng chảy oxit nhôm trong criolit.

VI. Ứng dụng của nhôm

   Nhôm có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Kim loại này được các thương hiệu nhôm tại Việt Nam dùng để tạo thành vỏ máy bay do độ bền chắc và mỏng nhẹ của nó. Nhôm cũng được dùng để sản xuất các thiết bị và dụng cụ sinh hoạt như nồi, chảo, các đường dây tải điện, các loại cửa,…

Chúng ta dễ dàng có thể thấy rằng nhôm được phổ biến và ứng dụng rất nhiều trong đời sống chẳng hạn như:

Trong ngành xây dựng

- Ngành xây dựng sẽ được ứng dụng nhôm làm:

+ Cửa đi chính

+ Cửa sổ

+ Khung sườn nhôm

+ Vách ngăn

+ Mặt dựng

+ Mái hiên

+ …

Trong ngành công nghiệp

- Ứng dụng nhôm trong ngành công nghiệp sẽ liên quan đến:

+ Khung máy

+ Thùng xe tải

+ Thanh tản nhiệt

+ …

Trong hàng tiêu dùng

- Ngoài ra, chất liệu nhôm áp dụng trong một số hàng tiêu dùng như:

+ Tủ trưng bày

+ Thanh treo màn

+ Bảng treo tường

+ Thang

+ Giường

+ Bàn ghế nhôm

 + …
VII. Bài tập ví dụ

Bài 1: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thoát ra V lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH (dư) thì được 1,75V lít khí. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X là (biết các thể tích khí đo ở cùng điều kiện)

A. 39,87%.     

B. 77,31%.

C. 49,87%.     

D. 29,87%.

Đáp án đúng: D. 29,87%.

Giải:

Theo bài ra khi cho m gam X vào nước Na hết, Al dư. Khi cho m gam X vào NaOH dư, cả hai chất hết.

Gọi số mol Na và Al trong hỗn hợp X lần lượt là x và y mol.

+ Trường hợp 1:

2Na (x) + 2H₂O → 2NaOH (x) + H₂ (0,5x mol)

2Al (x) + 2NaOH (x) + 2H2O → 2NaAlO₂ + 3H₂ (1,5x mol)

→ n_khí = 2x.

+ Trường hợp 2:

Có thể tích các khí đo ở cùng điều kiện, do đó tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol.

Bài 2: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe₂O₃ (trong môi trường không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau:

– Phần 1 tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng (dư), sinh ra 3,08 lít khí H₂ (ở đktc);

– Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sinh ra 0,84 lít khí H₂ (ở đktc).

Giá trị của m là:

A. 22,75

B. 21,40.

C. 29,40.

D. 29,43.

Đáp án đúng: A. 22,75

Giải: 

Đầu tiên ta xác định được đây là dạng toán liên quan đến phản ứng nhiệt nhôm giữa Al và oxit sắt II. Phương trình phản ứng:

2Al + Fe₂O₃ —-> Al₂O₃ + 2Fe (1)

Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sinh ra 0,84 lít khí H₂ (ở đktc):

Phần (1) tác dụng với H₂SO₄  ta được các phương trình sau:

Khối lượng của Al : m(Al) = (0,1 +0,025).27 = 3,375

Khối lượng của Fe₂O₃ : m(Fe₂O₃) =  0,05.160 = 8 

Suy ra tổng khối lượng của chất rắn là: m = 11,375.2 = 22,75 (gam)