Bài 6.97 trang 69 sách bài tập [SBT] Hóa học 12
Có các chất : NH3, CO2, HCl, KOH, Na2CO3. Có thể dùng những chất nào để kết tủa Al[OH]3từ dung dịch :
a] Nhôm clorua ?
b] Natri aluminat ?
Hướng dẫn trả lời:
a] Các chất có thể dùng là NH3, KOH, Na2CO3:
AlCl3+ 3NH3+ 3H2O Al[OH]3 + 3NH4Cl
AlCl3+ 3KOH [vừa đủ] Al[OH]3 + 3KCl
2AlCl3+ 3Na2CO3+ 3H2O 2Al[OH]3 + 3CO2+ 6NaCl
b] Các chất có thể dùng là CO2, HCl :
NaAlO2+ CO2+ 2H2O Al[OH]3+ NaHCO3
NaAlO2+ HCl [vùa đủ] + H2O Al[OH]3+ NaCl.
Bài 6.98 trang 69 sách bài tập [SBT] Hóa học 12
Từ Al2O3và các dung dịch KOH, H2SO4, viết phương trình hoá học của các phản ứng dùng để điều chế phèn chua.
Hướng dẫn trả lời:
2KOH + H2SO4 K2SO4+ 2H2O
Cô cạn dung dịch được tinh thể K2SO4khan
Al2O3+ 3H2SO4 A12[SO4]3+ 3H2O
Cô cạn dung dịch thu được tinh thể Al2[SO4]3.18H2O
- Hoà tan 1 mol K2SO4vào nước cất.
- Hoà tan 1 mol Al2[SO4]3.18H2O vào cốc nước cất khác.
- Đun nóng cả hai dung dịch, trộn 2 dung dịch với nhau rồi khuấy mạnh, sau đó để nguội, một thời gian thấy dung dịch bị vẩn đục, các tinh thể K2SO4.Al2[SO4]3.24H2O sẽ tách ra.
Bài 6.99 trang 69 sách bài tập [SBT] Hóa học 12
Dựa trên cơ sở hoá học nào để điéu chế nhôm oxit từ quặng boxit ? Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn trả lời:
Quặng boxit gồm chủ yếu là A12O3, có lẫn các tạp chất là Fe2O3và SiO2[cát]. Việc tách A12O3nguyên chất ra khỏi các tạp chất dựa vào tính lưỡng tính của A12O3.
- Nghiền nhỏ quặng rồi cho vào dung dịch NaOH loãng, nóng :
Al2O3+ 2NaOH 2NaAlO2+ H2O
Lọc bỏ Fe2O3và SiO2không tan.
- Sục khí CO2dư vào dung dịch NaAlO2:
NaAlO2+ CO2+ 2H2O Al[OH]3 + NaHCO3
Lọc lấy Al[OH]3rồi nhiệt phân :
\[2A1{\left[ {OH} \right]_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow A{1_2}{O_3} + {\rm{ }}3{H_2}O\].
Bài 6.100 trang 70 sách bài tập [SBT] Hóa học 12
Criolit được điều chế theo phản ứng sau :
Al2O3[rắn] + HF [dd] + NaOH [dd] Na3AlF6[rắn] + H2O
Tính khối lượng mỗi chất ban đầu để sản xuất 1 kg criolit. Coi hiệu suất phản ứng đạt 100%.
Hướng dẫn trả lời:
Al2O3+ 12HF + 6NaOH 2Na3AlF6+ 9H2O
Ta có: 102 12.20 6. 40 2.210
0,248[kg]0,5714[kg]0,5714[kg]1[kg]
242,8 g A12O3; 571,4 g HF ; 571,4 g NaOH.
Bài 6.101 trang 70 sách bài tập [SBT] Hóa học12
Cho 2,16 gam Al vào dung dịch HNO3loãng, lạnh [vừa đủ] thì thu được dung dịch X và không thấy khí thoát ra. Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch X đến khi kết tủa tạo ra rồi vừa tan hết. Tính số mol NaOH đã dùng.
Hướng dẫn trả lời:
Không có khí thoát ra ⟹sản phẩm khử là : NH4NO3.
Bảo toàn điện tích ta có: nAl.3 = nNH4NO3.8 ⟹nNH4 NO3= 0,03 [mol].
Dung dịch gồm : Al[NO3]3: 0,08 mol và NH4NO3: 0,03 mol
NH4NO3+ NaOH NaNO3+ NH3 + H2O.
Al[NO3]3+ 3NaOH Al[OH]3 + 3NaNO3.
NaOH + Al[OH]3 NaAlO2+ 2H2O.
nNaOH= nNH4NO3+ 3.nAl[NO3]3+ nAl[OH]3= + 3.0,08 + 0,08 = 0,35 [mol].
Bài 6.102 trang 70 sách bài tập [SBT] Hóa học 12
Lấy 26,8 gam hỗn hợp bột X gồm Al và Fe2O3, tiến hành phản ứng nhiệt nhôm cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn [giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3thành Fe]. Hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl được 11,2 lít H2[đktc]. Xác định khối lượng của Al trong hỗn hợp bột X.
Hướng dẫn trả lời:
PTHH của phản ứng nhiệt nhôm :
\[2Al{\rm{ }} + {\rm{ }}F{e_2}{0_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow A{l_2}{0_3} + 2Fe\]
Trường hợp Al hết:
\[Fe\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {H_2}\]
⟹nFe= nH2= 0,5 [mol] ⟹mFe= 0,5.56 = 28 [g] > 26 [g]
[Loại vì mâu thuẫn định luật bảo toàn khối lượng].
Trường hợp Al dư :
\[Fe\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {H_2};{\rm{ }}Al\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2}\]
Gọi a, b lần lượt là số mol của Al và Fe203ban đầu.
27a + 160b = 26,8 a = 0,4 [mol]
2b + [a - 2b]. 1,5 = 0,5 b = 0,1 [mol]
Vậy mAl= 27.0,4 = 10,8 [g].
Bài 6.103 trang 70 sách bài tập [SBT] Hóa học 12
Nung 9,66 gam hỗn hợp bột X gồm Al và một oxit sắt trong điều kiện không có không khí, khi phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn [giả sử chí xảy ra phản ứng khử oxit sắt thành sắt] thu được hỗn hợp sản phẩm Y. Chia Y làm 2 phần đều nhau :
- Phần 1 : Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 0,336 lít H2[đktc].
- Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch HC1 dư được 1,344 lít H2[đktc]. Xác định công thức oxit sắt trong hỗn hợp bột X.
Hướng dẫn trả lời:
- Phần 1 : Tác dụng với dung dịch NaOH H2nên Al dư.
\[Al\buildrel {NaOH} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2}\]
Phần 2 : Tác dụng với dung dịch HCl
\[Fe\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {H_2};Al\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2}\]
Từ thể tích H2ta dễ dàng tính được :
nFe= 0,045 [mol] và nAl[dư] = 0,01 [mol].
Phản ứng nhiệt nhôm : 2yAl + 3FexOy⟶yAl203+ 3xFe
0,045 mol
⟹nAl[ban đầu] = \[{{0,045.2y} \over {3x}} + 0,01 = {{0,03y} \over x} + 0,01mol\]
\[{m_{hh}} = 27.[{{0,03y} \over x} + 0,01] + 0,045.[56x + 16y] = {{9,66} \over 2}g \]
\[ \Rightarrow{x \over y} = {3 \over 4}\]
Vây oxit sắt là Fe3O4
Bài 6.104 trang 70 sách bài tập [SBT] Hóa học 12
Cho 18 gam hỗn hợp bột Al, Al2O3và một kim loại R hoá trị II không đổi.
- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng [dư] thấy thoát ra 8,96 lít H2[đktc].
- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH 2M thấy thoát ra 6,72 lít H2[đktc] và lượng NaOH tối đa cho phản ứng là 200 ml, ngoài ra còn một phần chất rắn không tan.
Xác định kim loại R và phần trăm khối lượng Al203trong hỗn hợp.
Hướng dẫn trả lời:
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Al, Al203và R.
Do thể tích 2 khí thoát ra khi tác dụng với dung dịch H2S04loãng và NaOH khác nhau nên R đứng trước H2[trong dãy điện hoá] nhưng không tác dụng với NaOH.
Khi tác dụng với dung dịch H2S04loãng :
\[Al\buildrel {{H_2}S{O_4}} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2};R\buildrel {{H_2}S{O_4}} \over
\longrightarrow {H_2}\]
⟹1,5a + c = 0,4 [1]
Khi tác dụng với dung dịch NaOH :
2Al + 2NaOH + 2H20 2NaAl02+ 3H2
Al203+ 2NaOH 2NaAl02+ H20
nH2= 1,5a = 0,3 [2]
nNaOH =a + 2b = 0,4
Từ [1] và [2] a = 0,2 mol ; b = 0,1 mol và c = 0,1 mol.
Vậy mhh= 27.0,2 + 102.0,1 + R.0,1 = 18 ⟹R = 24 [Mg].
⟹% Al2O3= \[{{0,1.102} \over {18}}.100\] = 56,67%