Phản ứng Al + HNO3 loãng ra NH4NO3 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:
Al + 0HNO3 (loãng) → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
1. Phương trình hóa học của phản ứng Al tác dụng với HNO3
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
2. Điều kiện để Al tác dụng với HNO3
– Al không tác dụng với HNO3 đặc, nguội, tác dụng với HNO3 đặc, nóng.
– Al phản ứng với HNO3 loãng ở ngay điều kiện thường.
3. Cách lập phương trình hóa học của phản ứng Al tác dụng với HNO3
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+3(NO3)3+N−3H4NO3+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: N+5+8e→N−3
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa
8×3×Al0→Al+3+3eN+5+8e→N−3
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.
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3+ 9H2O
4. Tính chất hóa học của nhôm
4.1. Tác dụng với oxi và một số phi kim
– 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.
4Al + 3O2→ 2Al2O3
– Bột nhôm bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
4.2. Nhôm tác dụng với axit
– Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng,..) giải phóng khí H2.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H2SO4 (loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2
– Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc …
Al + 4HNO3 (loãng) → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 6HNO3 (đặc) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Al + 6H2SO4 (đặc) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4 (đặc, nguội), HNO3 (đặc, nguội).
4.3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.
Nhôm có thể tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn để tạo thành muối mới và kim loại mới (đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối).
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag
2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
4.4. Tính chất hóa học riêng của nhôm
Al2O3 là oxit lưỡng tính nên lớp màng mỏng Al2O3 trên bề mặt nhôm tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối tan. Khi không còn màng oxit bảo vệ, nhôm sẽ tác dụng được với nước tạo ra Al(OH)3 và giải phóng H2; Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính nên tác dụng trực tiếp với kiềm.
Phản ứng nhôm tác dụng với dung dịch kiềm được thể hiện đơn giản như sau:
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑
4.5. Phản ứng nhiệt nhôm
Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa sắt(III) oxit và nhôm:
Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3
Nhiệt lượng do phản ứng toả ra lớn làm sắt nóng chảy nên phản ứng này được dùng để điều chế một lượng nhỏ sắt nóng chảy khi hàn đường ray.
Một số phản ứng khác như:
3CuO + 2Al → Al2O3 + 3Cu
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
5. Tính chất hoá học của HNO3
5.1. HNO3 có tính axit
HNO3 là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H+ và NO3-.
HNO3 mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, basic oxide và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrate. Ví dụ:
MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O
Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O
BaCO3 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + CO2 + H2O
5.2. HNO3 có tính oxi hóa mạnh:
Nitric acid là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO3 có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.
a. Tác dụng với kim loại:
+ HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrate, H2O và sản phẩm khử của N+5 (NO2, NO, N2O, N2 và NH4NO3).+ Thông thường: HNO3 loãng → NO, HNO3 đặc → NO2 .
+ Với các kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn,… HNO3 loãng có thể bị khử đến N2O, N2, NH4NO3.
Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
4Zn + 10HNO3 loãng → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
* Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO3 đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO3 đặc, nguội.
b. Tác dụng với phi kim:
HNO3 có thể oxi hoá được nhiều phi kim, như:
S + 6HNO3 →t0H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
C + 4HNO3 →t0CO2 + 4NO2 + 2H2O
5HNO3 + P →t0H3PO4 + 5NO2 + H2O
c. Tác dụng với hợp chất:
HNO3 đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
4HNO3 + FeO → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
4HNO3 + FeCO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
6. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Hòa tan m gam Al vào dung dịch NaOH dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H2 đktc. Giá trị của m là
A. 4,05.
B. 2,7.
C. 6,075.
D. 5,04.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Bảo toàn e: 3nAl=2nH2→nAl=0,1 mol
→ m = 2,7 gam
Câu 2: Quặng boxit được dùng để sản xuất kim loại nào sau đây?
A. Al.
B. Mg.
C. Cu.
D. Na.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Quặng boxit dùng để sản xuất kim loại Al.
Câu 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, Mg tác dụng với oxi, thu được 19,35 gam chất rắn Y. Để hòa tan vừa hết Y cần dùng V ml dung dịch chứa HCl 1M, sau phản ứng thu được 0,56 lít khí H2 (dktc) và 43,125 gam muối trong dung dịch. Giá trị của m là
A. 12,95.
B. 16,00.
C. 13,75.
D. 14,75.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Gọi số mol HCl là x mol
Bảo toàn nguyên tố H:
nHCl=2nH2+2nH2O→nH2O=x−0,052mol
→nO=nH2O=x−0,052mol
→mX=19,35−16.x−0,052=19,75−8x(g)
→mmuoi=19,75−8x+35,5x=43,125→x=0,85
→ m = 19,35−0,85−0,052.16=12,95gam.
Câu 4: Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Al(OH)3 là một bazơ lưỡng tính.
B. Al2O3 là oxit trung tính.
C. Nhôm là một kim loại lưỡng tính.
D. Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Al(OH)3 là hidroxit lưỡng tính, Al2O3 là oxit lưỡng tính.
Câu 5: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Mg tác dụng với oxi, thu được 22,4 gam chất rắn Y. Để hòa tan vừa hết Y cần dùng V ml dung dịch chứa HCl 2M và H2SO4 1M, sau phản ứng thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,1 gam muối khan. Giá trị của m là
A. 16,0.
B. 15,5.
C. 15,0.
D. 14,5.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
nH2SO4=x mol;nHCl=2x mol,nH2=0,2 mol
Bảo toàn H →nH2O=2x−0,2 mol
→ mX = 22,4 – 16(2x – 0,2) = 25,6 – 32x (gam)
Mà mmuối = (25,6 – 32x) + 96x + 35,5.2x = 66,1
→ x = 0,3
→ mX = 16 gam.
Câu 6: Cho các phát biểu sau:
(a) Ở nhiệt độ cao, các kim loại kiềm tác dụng với oxi, đều thu được các oxit.
(b) Có thể sử dụng vôi để làm mềm nước có tính cứng tạm thời.
(c) Trong công nghiệp, Al được điều chế từ nguyên liệu là quặng boxit.
(d) Nhúng miếng Al vào dung dịch CuSO4 có xảy ra ăn mòn điện hóa học.
(e) Dùng dung dịch NaOH có thể phân biệt các chất rắn là MgO, Al2O3, Al.
Số phát biểu đúng là
A. 3.
B. 2.
C. 4.
D. 5.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Những phát biểu đúng là: (b), (c), (d), (e).
(a) sai vì ngoài oxit còn thu được các chất khác như peoxit …
Câu 7. Dẫn khí CO dư qua hỗn hợp nung nóng Al, Al2O3, MgO, FeO. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn gồm
A. Al, Mg, Fe.
B. Fe.
C. Al, MgO, Fe.
D. Al, Al2O3, MgO, Fe.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Khí CO chỉ khử được những kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hoá học của kim loại. Vậy sau phản ứng hỗn hợp kim loại gồm Al, Al2O3, MgO, Fe.
Câu 8. 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 đúng là: A
Al sẽ tạo với Hg hỗn hống. Hỗn hống Al tác dụng với nước:
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
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 đúng là: D
Phản ứng của nhôm với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
Vậy Al tác dụng với axit H2SO4 đặc, nóng không phải là phản ứng nhiệt nhôm.
Câu 10. Cho lá nhôm vào dung dịch HCl. Lấy vài giọt NaOH nhỏ vào dung dịch thu được, hiện tượng xảy ra là
A. Khí bay lên, xuất hiện kết tủa trắng.
B. Có kết tủa trắng xuất hiện.
C. Có khí bay lên.
D. Không có hiện tượng gì.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Cho lá nhôm vào dung dịch HCl có khí bay lên:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, có kết tủa keo trắng xuất hiện:
3NaOH + AlCl3 dư → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl.
Câu 11.Nhận định không chính xác về nhôm là
A. Nhôm là kim loại nhẹ, dễ dát mỏng.
B. Nhôm là kim loại có tính khử tương đối mạnh.
C. Trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy.
D. Nhôm có thể khử được các oxit của kim loại kiềm.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Phát biểu D sai vì nhôm không thể khử được các oxit của kim loại kiềm.
Câu 12: Al có thể tan được trong dung dịch nào sau
A. KNO3.
B. K2SO4.
C. KOH.
D. HNO3 đậm đặc nguội.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
2Al + 2KOH + 2H2O → 2KAlO2 + 3H2.
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.
- 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
- 10Al + 36HNO3 → 18H2O + 3N2 ↑ + 10Al(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
