Trong phản ứng của nhôm với dung dịch NaOH chất oxi hóa nhôm là

Câu hỏi: Trong phản ứng của nhôm với dung dịch NaOH chất oxi hóa nhôm là?

A. NaOH

B. H₂O

C. NaOH hoặc H₂O

D. Cả NaOH và H₂O

Trả lời:

Đáp án B

Giải thích:

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về Nhôm và các hợp chất của Nhôm nhé

A. NHÔM

I. Vị trí và cấu tạo

Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

=> Số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3.

Trong hợp chất, Al có số OXH bền là +3

- Nhôm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện

II. Tính chất vật lý

- Mạng lập phương tâm diện, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt; t⁰_nc = 660⁰C .

- Màu trắng bạc, khá bền và dai, dễ kéo sợi và dát mỏng, nhẹ (D = 2,7).

- Một số hợp kim của nhôm:

     + Đuyra (95% Al; 4% Cu; 1% Mg, Mn, Si): nhẹ bằng 1/3 thép, cứng gần bằng thép.

     + Silumin (gần 90% Al; 10% Si): nhẹ, bền.

     + Almelec (98,5% Al; còn lại là Mg, Si và Fe) dùng làm dây cáp.

     + Hợp kim electron (10,5% Al; 83,3% Mg còn lại là Zn, Mn...): chỉ nặng bằng 65% Al lại bền hơn thép, chịu được sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ trong một giới hạn lớn nên được dùng làm vỏ tên lửa.

III. Trạng thái tự nhiên

Nhôm là kim loại phổ biến nhất trong vỏ quả đất. Trong tự nhiên, Al có trong:

- Đất sét: Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O.

- Mica: K₂O.Al₂O₃.6SiO₂.2H₂O.

- Boxit: Al₂O₃.nH₂O.

- Criolit: 3NaF.AlF₃ hay (Na₃AlF₆)

IV. Tính chất hóa học

1. Tác dụng với phi kim

a. Với oxi

- Al chỉ phản ứng với oxi trên bề mặt (vì tạo ra lớp màng oxit bao phủ bề mặt, bảo vệ và ngăn cản Al tham gia phản ứng tiếp):        

2Al + 3O₂ → Al₂O₃

- Bột Al cháy trong không khí khi được đun nóng cho ngọn lửa màu sáng chói.

- Muốn phản ứng xảy ra hoàn toàn thì phải loại bỏ lớp oxit bao phủ trên bề mặt Al (bằng cách tạo hỗn hống Al - Hg hoặc dùng Al bột đun nóng).

b. Với các phi kim khác

- Nhôm phản ứng được với các phi kim khác → muối.

- Al tự bốc cháy khi tiếp xúc với các halogen:                                   

2Al + 3X₂ → 2AlX₃

- Khi đun nóng, Al tác dụng với bột S:                                              

2Al + 3S → Al₂S₃

- Khi nhiệt độ rất cao, Al kết hợp với C và N₂:                                  

4Al + 3C → Al₄C₃ (800⁰C)

2. Tác dụng với axit

Al + dung dịch axit (HCl, H₂SO₄) → muối + H₂

2Al   +  6H+      →     2Al³⁺     +    3H_2­

Al + dung dịch axit (có tính OXH mạnh) → muối + sản phẩm khử + H₂O

4Al  +  4HNO_3 loãng  →_t^o  Al(NO₃)₃  +  NO  + 2H₂O

2Al  +  6H₂SO_4 đặc  →_t^o  Al2(SO4)3  +  3SO₂  +   6H₂O

=> Al không tác dụng với H₂SO₄, HNO₃ đặc nguội.

3. Tác dụng với oxit kim loại

Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit kim loại như Fe₂O₃, Cr₂O₃,... thành kim loại tự do.

2Al   +   Fe₂O₃    →_t^o    Al₂O₃   +  2Fe

4. Tác dụng với dung dịch kiềm      

2Al  +  2NaOH  +  6H₂O  →  2Na[Al(OH)₄](dd)   +  3H_2­

5 . Tác dụng với dung dịch muối

- Al đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng:

2Al + 3CuSO₄ → Al2(SO₄)₃ + 3Cu

- Phản ứng với muối nitrat trong môi trường kiềm:

8Al + 3NaNO₃ + 5NaOH + 2H₂O → 8NaAlO₂ + 3NH₃

- Phản ứng với muối nitrat trong môi trường axit (giống phản ứng với HNO₃):

Al + 4H⁺ + NO₃^- → Al³⁺ + NO + 2H₂O

V. Điều chế

1. Nguyên liệu

Quặng boxit Al₂O₃ có lẫn SiO₂ và Fe₂O₃.

2. Các giai đoạn điều chế

- Làm sạch nguyên liệu:

2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO₂ + H­₂O

2NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃ + H₂O

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → NaHCO₃ + Al(OH)₃

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

- Điện phân nóng chảy Al₂O₃ có mặt criolit Na₃AlF₆ (hạ nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃ từ 2050⁰C xuống 900⁰C; tăng độ dẫn điện do tạo thành nhiều ion hơn; tạo lớp bảo vệ không cho O₂ phản ứng với Al nóng chảy):                       

2Al₂O₃ → 4Al + 3O­

VI. Ứng dụng và sản xuất

1. Ứng dụng

- Người ta dùng nhôm để chế tạo vỏ máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ do đặc tính nhẹ, bền với không khí và nước

- Làm dây dẫn điện cao áp, đồ nội thất, làm vật trao đổi nhiệt

- Chế tạo hỗn hợp tecmit (Al và Fe₂O₃) được dùng để hàn gắn đường ray.

2. Sản xuất

Điện phân nóng chảy Al₂O₃

2Al2O3   →_dpnc→   4Al  +  3O_2­

B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM

I. Nhôm oxit

- Tính chất vật lý : là chất rắn màu trắng, không tan trong nước nóng chảy ở 2050 độ C

- Tính chất hóa học : Al₂O₃ là oxit lưỡng tính, tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm :

Al₂O₃ +  6HCl   →   2AlCl₃  +  3H₂O

Al₂O₃   +  2NaOH   + 3H₂O  → 2Na(Al(OH)₄)

Ứng dụng :

- Tinh thể Al₂O₃ (corinđon) được dùng làm đồ trang sức, chế tạo các chi tiết trong các ngành kĩ thuật chính xác, như chân kính đồng hồ, thiết bị phát tia lade,...

Bột Al₂O₃ có độ cứng cao được dùng làm vật liệu mài.

Boxit Al₂O₃.2H₂O là nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại.

II. Nhôm hidroxit Al(OH)₃

- Tính chất vật lý : Là chất kết tủa keo, màu trắng, không tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy

- Tính chất hóa học :

+ Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit :

2Al(OH)₃    →_t^o   Al₂O₃  +  3H₂O

+ Là hợp chất lưỡng tính, tan trong axit và bazo

Al(OH)₃  +  3HCl  →   AlCl₃   +  3H₂O

Al(OH)₃  +  NaOH   →    Na[Al(OH)₄]

 Điều chế

- Kết tủa Al³⁺:

Al³⁺ + 3OH^- (vừa đủ) → Al(OH)₃

Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄⁺

- Kết tủa AlO_2­^-:

AlO_2­^- + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃ + HCO₃^-

AlO_2­^- + H⁺ (vừa đủ) + H₂O → Al(OH)₃

III. Muối nhôm (hay gặp: phèn chua: K₂SO₄, Al₂(SO₄)₃.24H₂O hay KAl(SO₄)₂.12H₂O)

- Các dung dịch AlCl₃, Al2(SO₄)₃ và Al(NO₃)₃ đều là các axit theo Bronstet có môi trường axit:

AlCl₃ → Al³⁺ + 3Cl^-

Al³⁺ + 3H₂O ↔ Al(OH)₃ + 3H⁺

→ Giải thích được sự thủy phân của muối Al trong các dung dịch có tính bazơ:

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + 6NaCl + 3CO₂ 

Phản ứng với dung dịch kiềm: (chú ý cách thức và tỷ lệ phản ứng)

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃

Al³⁺ + 4OH^- → [Al(OH)₄] ^-

Al(OH)₃ + 3OH^- → [Al(OH)₄] ^-

- Các muối aluminat NaAlO₂, KAlO₂, Ba(AlO₂)₂ và Ca(AlO₂)₂ đều là bazơ dung dịch có môi trường bazơ.

AlO₂^- + 3H₂O  ↔ Al(OH)₃ + 3OH^-

AlO₂^- + H⁺ + H₂O → Al(OH)₃

Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O