Nhôm Al và các hợp hóa học của nhôm như nhôm oxit Al2O3 nhôm hidroxit Al(OH)3 hay nhôm sunfat Al2(SO4)3 có tương đối nhiều ứng dụng trong thực tiễn do nó có tính chất vật lý và đặc điểm hoá học đặc trưng và riêng biệt biệt.

Bạn đang xem: Al thuộc nhóm nào


Vậy nhôm và các hợp chất của nhôm là nhôm oxit, nhôm hidroxit và nhôm sunfat có những đặc thù hoá học tập và đặc thù vật lý nào sệt trưng, được điều chế và ứng dụng vào các nghành nào trong đời sống mà lại có vai trò đặc biệt quan trọng như vậy, bọn họ hãy cùng tò mò qua nội dung bài viết dưới đây.

I. địa chỉ của Nhôm AL trong bảng HTTH

Bạn vẫn xem: tính chất hoá học của nhôm Al , hợp chất nhôm oxit, nhôm hidroxit – hoá 12 bài xích 27


– thông số kỹ thuật e nguyên tử: 13Al: 1s22s22p63s23p1 

– Vị trí: Al ở trong ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA.

II. Trạng thái thoải mái và tự nhiên và đặc thù vật lý của Nhôm

1. Trạng thái tự nhiên của nhôm

– Nhôm là kim loại phổ cập nhất vào vỏ quả đất. Vào tự nhiên, Al tất cả trong:

Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O.Mica: K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O.Boxit: Al2O3.nH2O.Criolit: 3NaF.AlF3 hay (Na3AlF6).

2. Tính chất vật lý của nhôm

– Mạng lập phương tâm diện, dẫn điện tốt (gấp 3 lần sắt, bằng 2/3 lần đồng), dẫn nhiệt xuất sắc (gấp 3 lần sắt); t0nc = 6600C .

– màu trắng bạc, hơi bền cùng dai, dễ kéo sợi cùng dát mỏng, vơi (D = 2,7 g/cm3).

– Một số kim loại tổng hợp 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 cùng Fe) dùng làm dây cáp.Hợp kim electron (10,5% Al; 83,3% Mg còn sót lại là Zn, Mn…): chỉ nặng bởi 65% Al lại bền lâu hơn thép, chịu được sự biến đổi đột ngột của ánh nắng mặt trời trong một số lượng giới hạn lớn nên được sử dụng làm vỏ thương hiệu lửa.

III. Tính chất hoá học tập của Nhôm

– Nhôm là sắt kẽm kim loại có tính khử mạnh, chỉ với sau kim nhiều loại kiềm cùng kiểm thổ đề nghị dễ bị oxi hoá thành ion dương:

 Al → Al3+ + 3e

1. Nhôm chức năng với Phi kim

a) Nhôm tính năng với Oxi (Al + O2)

– Al chỉ bội phản ứng cùng với oxi trên bề mặt (vì tạo nên lớp màng oxit bao trùm bề mặt, bảo đảm và bức tường ngăn Al tham gia phản ứng tiếp):

 2Al + 3/2O2 → Al2O3

– Bột Al cháy trong ko khí khi được đun nóng đến ngọn lửa sáng màu chói.

– mong muốn phản ứng xảy ra hoàn toàn thì phải loại trừ lớp oxit bao che trên bề mặt Al (bằng cách tạo hỗn hỗng Al – Hg hoặc cần sử dụng Al bột đun nóng).

b) Nhôm công dụng với các phi kim khác

– Nhôm phản nghịch ứng được với những phi kim không giống → muối.

– Al từ bỏ bốc cháy lúc tiếp xúc với các halogen:

* Tổng quát: 2Al + 3X2 → 2AlX3

– Al chức năng với Clo: Al + Cl2

 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

– khi đun nóng, Al tính năng với bột S: Al + S

 2Al + 3S 

*
Al2S3

– khi nhiệt độ rất cao (8000C), Al kết hợp với C với N2: Al + C

 4Al + 3C 

*
Al4C3

2. Nhôm tác dụng với nước

– Al không phản ứng cùng với nước vị được lớp oxit mỏng, bền và đặc khít bảo vệ. Giả dụ phá quăng quật lớp oxit bao phủ bề mặt, Al bội phản ứng thẳng với nước.

 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑

– Al(OH)3 là hóa học kết tủa dạng keo màu trắng khi sinh ra sẽ bao kín bề mặt của Al sắt kẽm kim loại ngăn cách không cho Al xúc tiếp với nước để phản ứng tiếp nữa. Phản bội ứng này chỉ có ý nghĩa sâu sắc về mặt lý thuyết.

3. Nhôm chức năng với oxit của sắt kẽm kim loại kém vận động hơn (phản ứng nhiệt nhôm)

– Al khử được oxit của các kim nhiều loại đứng sau nó:

 2yAl + 3FexOy  yAl2O3 + 3xFe

– Al tính năng với Fe2O3: Al + Fe2O3

 2Al + Fe2O3  Al2O3 + 2Fe

– Al công dụng với CuO: Al + CuO

 2Al + 3CuO  Al2O3 + 3Cu

* Những chú ý khi giải bài bác tập về phản nghịch ứng sức nóng nhôm:

+ Nếu tất cả hổn hợp sau bội nghịch ứng cho chức năng với dung dịch kiềm → H2 thì Al còn dư sau phản ứng sức nóng nhôm hoặc công suất H của bội phản ứng 4. Nhôm tính năng với dung dịch axit

a) Nhôm chức năng với dd HCl, H2SO4 loãng

– Al bội phản ứng dễ dãi với dd axit HCl, H2SO4 loãng → muối + H2↑

– chức năng với axit HCl: Al + HCl

 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

– tác dụng với axit H2SO4 : Al + H2SO4

 2Al + 3H2SO4 loãng → Al2(SO4)3 + 3H2

b) Nhôm công dụng với những axit có tính thoái hóa mạnh: HNO3 loãng hoặc đặc, H2SO4 đậm đặc

– Nhôm công dụng với HNO3: Al + HNO3

 Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3 + H2O

Ví dụ: Al + 4HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NO + 2H2O

 Al + 6HNO3 đặc, nóng → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

– Nhôm tác dụng với H2SO4: Al + H2SO4

 2Al + 6H2SO4 đặc, nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

* lưu ý:

– Al tiêu cực với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội → có thể cần sử dụng thùng Al để chuyên chở axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.

– phản ứng của Al với dung dịch HNO3 có thể tạo thành muối hạt amoni.

5. Nhôm công dụng với dung dịch bazơ

+ Al tham gia phản ứng dễ ợt với những dung dịch kiềm:

– Al tác dụng với NaOH: Al + NaOH

 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

– Al công dụng với Ba(OH)2 : Al + Ba(OH)2

 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑

* phép tắc phản ứng:

 + Trước tiên, Al tham gia phản ứng với nước:

 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑

 + Al(OH)3 sinh ra là hiđroxit lưỡng tính tan được trong hỗn hợp kiềm:

 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H­2O

 + quá trình này lặp đi lặp lại đến hết.

* Đặc biệt chú ý: giả dụ cho các thành phần hỗn hợp Na, K, Ba, Ca cùng Al (hoặc Zn) vào nước dư, xảy ra những phản ứng:

 2M + 2H2O → 2MOH + H2↑

 MOH + H2O + Al → MAlO2 + 3⁄2H2↑

+ Trong quá trình giải toán bao gồm 2 trường hòa hợp xảy ra:

* Trường vừa lòng 1. Cả sắt kẽm kim loại kiềm và Al gần như phản ứng hết giả dụ số mol kim loại kiềm ≥ số mol Al.

* Trường phù hợp 2. Kim các loại kiềm phản bội ứng hết, Al dư nếu số mol kim loại kiềm 6. Nhôm tác dụng với hỗn hợp muối

– Al đẩy được sắt kẽm kim loại đứng sau thoát khỏi dung dịch muối bột của chúng:

 Ví dụ: Al + CuSO4 xuất xắc Al + Cu(NO3)2

 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu↓

– bội phản ứng với muối bột nitrat trong môi trường thiên nhiên kiềm:

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

– bội nghịch ứng với muối bột nitrat trong môi trường xung quanh axit (giống phản bội ứng cùng với HNO3):

 Al + 4H+ + NO3– → Al3+ + NO↑ + 2H2O

IV. Điều chế Nhôm

1. Nguyên liệu

 Quặng boxit Al2O3 có lẫn SiO2 và Fe2O3.

2. Các giai đoạn điều chế nhôm

– 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 lạnh chảy Al2O3 có khía cạnh criolit Na3AlF6 (hạ ánh sáng nóng chảy của Al2O3từ 20500C xuống 9000C; tăng cường độ dẫn điện vị tạo thành các ion hơn; chế tạo lớp đảm bảo không mang lại O2 phản ứng với Al lạnh chảy):

 2Al2O3 → 4Al + 3O­2↑

V. Hợp chất của Nhôm

1. Nhôm Oxit Al2O3

– hóa học rắn màu trắng, ko tan với không công dụng với nước, rất bền và đẹp vững, nóng chảy sinh sống 20500C.

– Tồn tại làm việc dạng khan (emeri, corindon, rubi (lẫn Cr2O3), saphia (lẫn TiO2 và Fe3O4) hoặc dạng ngậm nước (boxit).

a) đặc điểm hóa học tập của nhôm oxit

– Tính bền: Al2O3 không bị khử bởi vì H2, teo ở ánh nắng mặt trời cao; Al2O3 tác dụng với C cấm đoán Al kim loại mà tạo thành Al4C3:

 Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO (> 20000C)

– Nhôm là kim loại lưỡng tính:

 + Al2O3 là oxit bazơ khi tác dụng với axit mạnh → muối + H2O.

 Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

 + Al2O3 là oxit axit khi công dụng với hỗn hợp bazơ mạnh → muối hạt + H2O.

 Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + H2O

hay: Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na

 Al2O3 + 2OH– → 2AlO2– + H2O

b) Điều chế nhôm oxit

– sức nóng phân Al(OH)3:

 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

2. Nhôm hiđroxit Al(OH)3

– Nhôm hiđroxit Al(OH)3 là chất kết tủa keo, color trắng.

a) tính chất hóa học của nhôm hidroxit

– nhát bền cùng với nhiệt:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (t0)

– Là hiđroxit lưỡng tính:

 + chức năng với axit mạnh:

 Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2­O

 + chức năng với dung dịch kiềm mạnh:

 Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O

 Al(OH)3 + KOH → K

b) Điều chế nhôm hidroxit

– Kết tủa Al3+:

 Al3+ + 3OH– (vừa đủ) → Al(OH)3↓

 Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+

– Kết tủa AlO2­–:

 AlO2– + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + HCO3–

 AlO2– + H+ (vừa đủ) + H2O → Al(OH)3↓

3. Muối bột nhôm – Nhôm Sunfat Al2(SO4)3

– muối bột nhôm hay gặp: phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O tốt KAl(SO4)2.12H2O

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

 AlCl3 → Al3+ + 3Cl–

 Al3+ + 3H2O ↔ Al(OH)3 + 3H+

⇒ lý giải được sự thủy phân của muối hạt Al trong số dung dịch gồm tính bazơ:

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

– phản ứng với dung dịch kiềm: (chú ý phương pháp và tỷ lệ phản ứng)

 Al3+ + 3OH– → Al(OH)3

 Al3+ + 4OH– →  –

 Al(OH)3 + 3OH– →  –

– các muối aluminat NaAlO2, KAlO2, Ba(AlO2)2 và Ca(AlO2)2 đều là bazơ hỗn hợp có môi trường bazơ.

 AlO2– + 3H2O ↔ Al(OH)3↓ + 3OH–

 AlO2– + H+ + H2O → Al(OH)3↓

 Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O

VI. Bài tập về nhôm, hợp hóa học nhôm oxit, nhôm hidroxit

Bài 1 trang 128 SGK Hóa 12: Viết phương trình hóa học của các phản ứng tiến hành dãy biến đổi sau:

*

* giải mã bài 1 trang 128 SGK Hóa 12: 

– các phương trình phản bội ứng: 

(1) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

 (2) AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

 (3) Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

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

 (5) 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O

 (6) 2Al2O3 –đpnc→ 4Al + 3O2↑

Bài 2 trang 128 SGK Hóa 12: Có nhị lọ ko ghi nhãn đựng hỗn hợp AlCl3 và dung dịch NaOH. Không sử dụng thêm hóa học nào khác, làm vắt nào để nhận ra mỗi chất?

* lời giải bài 2 trang 128 SGK Hóa 12:

– cho hai lọ lần lượt tác dụng với nhau: cho từ trường đoản cú dd lọ 1 vào lọ 2 nếu xuất hiện kết tủa mà kết tủa tan ngay lập tức thì lọ 1 là AlCl3 và lọ 2 là NaOH

 AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

– Nếu đến từ tự dd lọ 1 vào lọ 2 mà tất cả kết tủa sau một thời gian kết tủa mới tan thì lọ 1 là NaOH cùng lọ 2 là AlCl3

Bài 4 trang 129 SGK Hóa 12: Trong phần đông chất sau, hóa học nào không tồn tại tính chất lưỡng tính ?

A. Al(OH)3. B. Al2O3.

C. ZnSO4. D. NaHCO3.

* giải thuật bài 4 trang 129 SGK Hóa 12:

Đáp án: C. ZnSO4

– chất lưỡng tính là chất vừa tính năng được với dd axit vừa tác dụng được cùng với bazơ

Bài 5 trang 129 SGK Hóa 12: Cho một lượng tất cả hổn hợp Mg – Al tác dụng với hỗn hợp HCl dư thu được 8,96 lít H2. Phương diện khác, mang lại lượng hỗn hợp như trên tính năng với hỗn hợp NaOH dư thì nhận được 6,72 lít H2. Các thể tích khí rất nhiều đo nghỉ ngơi đktc.

Tính khối lượng của mỗi kim loại có trong lượng tất cả hổn hợp đã dùng.

* lời giải bài 5 trang 129 SGK Hóa 12:

– điện thoại tư vấn x, y (mol) theo lần lượt là số mol Al với Mg trong lếu láo hợp.

– Phương trình làm phản ứng:

 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ (1)

x (mol) (3/2)x

 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ (2)

 y (mol) y

 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (3)

x (mol) (3/2)x

– khi pư với NaOH chỉ có Al phản nghịch ứng, theo bài ra với PTPƯ (3), ta có:

 nH2 = (3/2)x = 6,72/22,4 = 0,3 (mol) (*)

– Theo bài xích ra với PTPƯ (1) cùng (2) thì: nH2 = (3/2)x + y = 8,96/22,4 = 0,4(mol) (**)

⇒ từ (*) cùng (**) ta có: x = 0,2 và y = 0,1

⇒ mAl = 0,2.27 = 5,4 (g).

⇒ mMg = 0,1.24 = 2,4 (g).

Bài 6 trang 129 SGK Hóa 12: Cho 100 ml dung dịch AlCl3 1M công dụng với 200ml hỗn hợp NaOH. Kết tủa tạo thành được làm khô và nung đến trọng lượng không đổi cân nặng 2,55g. Tính nồng độ hỗn hợp NaOH ban đầu.

* giải thuật bài 6 trang 129 SGK Hóa 12:

– Theo bài bác ra, số mol AlCl3 là: nAlCl3 = 0,1.1 = 0,1 (mol).

 Số mol Al2O3 là: nAl2O3 = 2,55/102 = 0,025 (mol).

* tất cả 2 trường hợp:

Trường vừa lòng 1: NaOH thiếu.

– Phương trình hoá học của bội phản ứng:

 AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl (1)

0,05.3 0,05 (mol)

 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (2)

0,05 0,025 (mol)

– Theo PTPƯ (2), ta có: nAl(OH)3 = 2.nAl2O3 = 2.0,025 = 0,05 (mol).

– Theo PTPƯ (1), ta có: nNaOH = 3.nAl(OH)3 = 3.0,5 = 0,15 (mol).

⇒ CM (NaOH) = 0,15/0,2 = 0,75 (M).

Trường hòa hợp 2: NaOH dư, phải hòa tan 1 phần lượng kết tủa Al(OH)3

 – Phương trình hoá học của phản nghịch ứng:

 AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl (1)

 0,1(mol) 0,1

 2Al(OH)3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2O (2)

 0,05(mol)

 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O (3)

 0,05 0,025 (mol)

– Theo PTPƯ (3) ta có: nAl(OH)3 = 2.nAl2O3 = 2.0,025 = 0,05 (mol).

 Như vậy đã có: 0,1 – 0,05 = 0,05 (mol) Al(OH)3 đã bị kết hợp ở PTPƯ (2).

 Từ (1) và (2) số mol NaOH là: nNaOH = 3.0,1 + 0,05 = 0,35 (mol)

⇒ nồng độ mol/l C(M(NaOH))= 0,35/0,2 = 1,75 (M).

Bài 7 trang 129 SGK Hóa 12: Có 4 chủng loại bột kim loại là Na, Al , Ca, Fe. Chỉ dùng nước làm cho thuốc thử, thì số kim loại hoàn toàn có thể phân biệt được là bao nhiêu?

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

* giải thuật bài 7 trang 129 SGK Hóa 12:

Đáp án: D. 4

– Trích mẫu thử rồi đổ nước vào từng chủng loại thử

 Kim loại nào làm phản ứng táo bạo với nước, chế tạo dung dịch trong suốt là Na

 Kim một số loại nào bội nghịch ứng dũng mạnh với nước, sinh sản dung dịch trắng đục là Ca vì chưng Ca(OH)2 ít tan, kết tủa trắng

 Cho dd NaOH cho dư vào 2 mẫu thử còn lại, mẫu mã thử nào chức năng tạo kết tủa rồi kết tủa tan, gồm giải phóng khí là Al.

 Chất sót lại không phản ứng là Fe

– các phương trình phản ứng:

 Na + H2O → NaOH + ½H2↑

 Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑

 NaOH + Al + H2O → NaAlO2 + 3/2H2↑

Bài 8 trang 129 SGK Hóa 12: Điện phân Al2O3 nóng tung với dòng điện độ mạnh 9,65 A trong thời gian 3000 giây, chiếm được 2,16 g Al. Hiệu suất của phản ứng là bao nhiêu?

A. 60% B. 70% C. 80% D. 90%

* giải thuật bài 8 trang 129 SGK Hóa 12:

Đáp án: C. 80%

– Theo đinh lao lý Faraday khối lượng nhôm chiếm được là

 mAl = AIt/96500n = (27.9,65.3000)/(96500.3) = 2,7(g)

⇒ hiệu suất là H = (2,16/2,7).100% = 80%

– đề cập lại phương pháp của định nguyên lý Faraday: m=AItnF">m=AIt/nF

m – khối lượng nhôm chiếm được ở điện cựcA – Nguyên tử khối của nhôm = 27 g/molI – Cường độ chiếc điệnt – thời gian điện phânn – số electron của nhôm nhườngF – Hằng số Faraday (F = 96500).

Xem thêm: Bài Soạn Văn Truyện An Dương Vương Và Mị Châu Trọng Thủy, Soạn Bài Truyện An Dương Vương Và Mị Châu

Hy vọng với bài viết hệ thống lại tính chất hoá học của Nhôm và các hợp chất Nhôm oxit, nhôm hidroxit làm việc trên hữu ích cho các em. Mọi vướng mắc và góp ý các em vui mừng để lại phản hồi dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận với hỗ trợ, nếu bài viết hay hãy lượt thích và mô tả nhé, chúc các em học tốt.