Bài 3 (trang 180 sgk Hóa 12 nâng cao): Có 3 chất rắn là: Mg, Al₂O₃, Al. Hãy nhận biết mỗi chất đã cho bằng phương pháp hóa học. Viết các phương trình hóa học.

Lời giải:

Dùng dung dịch NaOH hòa tan 3 mẫu chất rắn

– Nếu là Mg: chất rắn không tan.

– Nếu là Al₂O₃ chất rẳn tan ra: Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

– Nấu là Al chất rắn tan ra và kèm theo hiện tượng thoát khí

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)H₄] + 3H₂ ↑

Bài 4 (trang 181 sgk Hóa 12 nâng cao): Viết các phương trình hóa học biểu diễn những chuyển đổi hóa học sau, ghi rõ các điều kiện của phản ứng và cho biết phản ứng nào thuộc loại phản ứng oxi hóa khử

Lời giải

Các phương trình hóa học của phản ứng

4Al + 3O₂ → Al₂O₃ (1)

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O (2)

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ + 3NaCl (3)

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl + 3H₂O (4)

Al(OH)₃+ KOH → K[Al(OH)₄] (5)

2Al(OH)₃ ^to→ Al₂O₃ + 3H₂O (6)

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] (7)

Trong các phản ứng đã cho (1) là phản ứng oxi hóa khử.

Bài 5 (trang 181 sgk Hóa 12 nâng cao): Có các dung dịch AlCl₃, HCl, NaOH, H₂O và những dụng cụ cần thiết. Hãy điều chế và chứng minh tính lưỡng tính của Al₂O₃ và Al(OH)₃. Viết các phương trình hóa học.

Lời giải:

– Lấy một lượng dung dịch AlCl₃ nhỏ từng giọt dung dịch NaOH vào cho tới khi lượng kết tủa không tăng thêm nữa thì dừng.

AlCl + 3NaOH → Al(OH)₃+ 3NaCl

Lọc lấy kết tủa, chia làm ba phần.

+ Phần một, chứng minh tính bazơ, tác dụng với dung dịch axit HCl thấy tan ra: Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

+ Phần hai, chứng minh tính axit, tác dụng với dung dịch NaOH thấy tan ra: Al(OH)₃+ KOH → K[Al(OH)₄]

+ Phần ba đem nung đến khối lượng không đổi để tạo ra AlO₃ rồi chia làm hai phần

Một phần cho tác dụng với axit, một phần cho tác dụng với dung dịch kiềm thấy trong hai trường hợp Al₂O₃ đều tan => Al₂O₃ lưỡng tính

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

Bài 6 (trang 181 sgk Hóa 12 nâng cao): Cho 31,2 gam hỗn hợp bột Al và Al₂O₃ tác dụng với dung dịch NaOH dư, phản ứng xong thu được 13,44 lít khí H₂ (đktc). Hãy cho biết:

a. Các phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra?

b. Khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp ban đầu?

c. Thể tích dung dịch NaOH 4M đã dùng (biết rằng trong thí nghiệm này người ta đã dùng dư 10 cm³ so với thể tích cần dùng).

Lời giải:

a. Phương trình hóa học :

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] (1)

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂ ↑ (2)

b,n_H2 = 13,44 : 22, 4 = 0,6 mol

Theo pt(2) nAl = 2/3 nH₂ = 0,4 mol => n_Al = 0,4.27 = 10,8 gam

m_Al2O3 = 31,2 – 10,8 = 20,4 gam.

n_Al2O3 = 0,2 mol

Theo (1) n_NaOH = 2n_Al2O3 = 0,4 mol

Theo (2) n_NaOH = n_Al = 0,4 mol

=> Tổng số mol NaOH là 0,4 + 0,4 = 0,8 mol

=> V_NaOH 4M = 0,8 : 4 = 0,2 lít = 200 cm³

Thể tích dung dịch NaOH đã dùng là : 200 + 10 = 210 cm³

Bài 7 (trang 181 sgk Hóa 12 nâng cao): Cho 150 cm3 dung dịch NaOH 7M tác dụng với l00cm3 dung dịch Al₂(SO₄)₃, 1M. Hãy xác định nồng độ mol của các chất có trong dung dịch sau phản ứng.

Lời giải:

n_NaOH = 0,15.7 = 1,05 mol; n_Al2(SO4)3 = 0,1.1 = 0,1 mol

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃ + 3Na₂SO₄

Do NaOH còn dư 1,05 – 0,6 = 0,45 mol nên Al(OH)₃ sinh ra bị hòa tan

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Sau thí nghiệm các chất có trong dung dịch là :

Na₂SO₄ 0,3 mol : Na[Al(OH)₄] 0,2 mol; NaOH dư 1,05 – 0,6 – 0,2 = 0,25 mol

Thể tích dung dịch : vdd = 150 + 100 = 250 ml = 0,25 lít

C_MNa2SO4 = 0,3 : 0,25 = 1,2M

C_MNa[Al(OH)4] = 0,2 : 0,25 = 0,8 M

C_MNaOH = 0,25 : 0,25 = 1 M