Đang tải... (xem toàn văn)
Tóm tắt lý thuyết về nhôm và hợp chất Các dạng toán về nhôm và hợp chất. Tóm tắt lý thuyết về nhôm và hợp chất Các dạng toán về nhôm và hợp chất. Tóm tắt lý thuyết về nhôm và hợp chất Các dạng toán về nhôm và hợp chất. Tóm tắt lý thuyết về nhôm và hợp chất Các dạng toán về nhôm và hợp chất.
NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM CHUYÊN ĐỀ NHÔM I TÍNH CHẤT HĨA HỌC Td với phi kim ( Cl2, O2…) Td với axít Chú ý: Al thụ động axít H2SO4 HNO3 đặc nguội (Fe, Cr…) Td với oxít kim loại (phản ứng nhiệt nhơm) Td với nước 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 Phản ứng nhanh chóng dừng lại lớp Al(OH)3 không tan nước ngăn cản không cho nhôm tiếp xúc với nước Vật nhôm hàng ngày tiếp xúc với nước dù nhiệt độ khôgn xảy phản ứng bề mặt vật phủ lớp Al2O3 mỏng bền khơng cho nước khí thấm qua Td với dd kiềm 2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + H2 Hoặc Al + NaOH + H2O II NaAlO2 + 3/2H2 Điều chế PP đpnc oxít nó: Al2O3 Al + O2 Trong q trình điện phân người ta sử dụng Criolit (Na3AlF6) Có tác dụng: Làm hạ nhiệt độ nóng chảy Al2O3 từ 20500C xuống khoảng 9000C Làm cho tính dẫn điện cao Tạo hỗn hợp nhẹ Al để bảo vệ Al III MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG Nhơm oxít Là chất lưỡng tính Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O Quặng boxit Al2O3.2H2O nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại Nhôm hiđroxit 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Là hiđroxit lưỡng tính Al(OH)3 + 3HCl Al(OH)3 + NaOH Điều chế Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O NaAlO2 + 2H2O (1) (2) - Từ muối nhôm: Al3+ + NH3 + H2O VD: AlCl3 + NH3 + H2O Al(OH)3 + NH4+ Al(OH)3 + NH4Cl + Nếu dùng bazơ phải vừa đủ không Al(OH)3 tan theo phản ứng (2) - Từ NaAlO2 + Cho từ từ đến dư dd HCl vào dd NaAlO2, ban đầu có phản ứng: NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Sau Al(OH)3 tan theo phản ứng (1) + Nếu thổi CO2 qua dd NaAlO2 thu kết tủa Al(OH)3 (không bị tan) NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 * Một số ý giải tập Al tác dụng với oxít kim loại - Phản ứng nhiệt nhơm: Al + oxit kim loại (Hỗn hợp X) - Thường gặp: + 2Al + Fe2O3 + 2yAl + 3FexOy y oxit nhôm + kim loại (Hỗn hợp Y) Al2O3 + 2Fe Al2O3 + 3xFe + (6x – 4y)Al + 3xFe2O3 6FexOy + (3x – 2y)Al2O3 - Nếu phản ứng xảy hoàn tồn, tùy theo tính chất hỗn hợp Y tạo thành để biện luận Ví dụ: + Hỗn hợp Y chứa kim loại → Al dư ; oxit kim loại hết + Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch bazơ kiềm (NaOH,…) giải phóng H2 → có Al dư + Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch axit có khí bay có khả hỗn hợp Y chứa (Al2O3 + Fe) (Al2O3 + Fe + Al dư) (Al2O3 + Fe + oxit kim loại dư) - Nếu phản ứng xảy khơng hồn toàn, hỗn hợp Y gồm Al2O3, Fe, Al dư Fe2O3 dư - Thường sử dụng: + Định luật bảo toàn khối lượng: mhhX = mhhY + Định luật bảo toàn nguyên tố (mol nguyên tử): nAl (X) = nAl (Y) ; nFe (X) = nFe (Y) ; nO (X) = nO (Y) A KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI BAZƠ VÀ BÀI TỐN LƯỠNG TÍNH: Cần ý đến kim loại sau: Al, Zn Phương trình phản ứng tác dụng với bazơ: Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + Zn + 2NaOH H2 → Na2ZnO2 + H2 - Oxit kim loại đóng vai trò oxit acid tác dụng với bazơ sau: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O - Hidroxit(bazơ) kim loại đóng vai trò axit tác dụng với bazơ sau: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O - Kết tủa Al(OH)3 tan dung dịch kiềm mạnh acid không tan dung dịch kiềm yếu dung dịch NH3 Kết tủa Zn(OH)2 tan lại dung dịch NH3 tạo phức chất tan Ví dụ: Al2(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4 - Do cho muối kim loại có hidroxit lưỡng tính tác dụng với dung dịch kiềm, lượng kết tủa tạo thành theo hướng: + Lượng kiềm dùng thiếu vừa đủ nên có phần muối phản ứng Nghĩa có tạo kết tủa Al(OH)3, HOẶC Zn(OH)2 kết tủa không bị tan lại + Lượng kiềm dùng dư nên muối phản ứng hết để tạo kết tủa tối đa sau kiềm hòa tan phần hòan tồn kết tủa Thường có đáp số lượng kiềm cần dùng a Khi có anion MO2(4-n)- với n hóa trị M: Các phản ứng xảy theo thứ tự xác định: Ví dụ: AlO2-, ZnO22-… Thứ nhất: OH- + H+ → H2O - Nếu OH- dư, chưa xác định OH- có dư hay khơng sau phản ứng tạo MO2(4-n)- ta gỉa sử có dư Thứ hai: MO2(4-n)- + (4-n)H+ + (n-2)H2O → M(OH)n - Nếu H+ dư sau phản ứng thứ hai có phản ứng tiếp theo, chưa xác định H+ có dư hay khơng sau phản ứng tạo M(OH)n ta giả sử có dư Thứ ba: M(OH)n+ nH+ → Mn+ + nH2O b Khi có cation Mn+: Ví dụ: Al3+, Zn2+… - Nếu đơn giản đề cho sẵn ion Mn+; phức tạp cho thực phản ứng tạo Mn+ trước cách cho hợp chất chứa kim loại M đơn chất M tác dụng với H+, lấy dung dịch thu cho tác dụng với OH- Phản ứng xảy theo thứ tự xác định : Thứ nhất: H+ + OH- → H2O (nếu có H+ - Khi chưa xác định H+ có dư hay khơng sau phản ứng ta gỉa sử có dư Thứ hai: Mn+ + nOH- → M(OH)n - Nếu OH- dư sau phản ứng thứ hai, chưa xác định xác lượng OH- sau phản ứng thứ hai ta giả sử có dư Thứ ba: M(OH)n + (4-n)OH- → MO2(4-n)- + 2H2O - Nếu đề cho H+ (hoặc OH- dư khơng thu kết tủa M(OH)n lượng M(OH)n phản ứng thứ hai ln bị hòa tan hết phản ứng thứ ba, kết tủa cực tiểu; H+ (OH-) hết sau phản ứng thứ hai phản ứng thứ ba không xảy kết tủa không bị hòa tan kết tủa đạt gía trị cực đại B BÀI TỐN NHIỆT NHƠM: Thường gặp phản ứng nhiệt nhôm: Gọi a số mol Al; b số mol oxit sắt.(Fe 2O3) 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe I Nếu phản ứng xảy hồn tồn: Thường khơng biết số mol Al Fe2O3 nên phải xét đủ trường hợp tìm nghiệm hợp lí: Trường hợp 1: Al Fe2O3 dùng vừa đủ: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe a → Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: a mol; Al2O3: a → a → a a mol 2 Trường hợp 2: Al dùng dư: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe 2b → b → b → 2b Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: 2b mol; Al2O3: b mol; Aldư: (a-2b) mol Điều kiện: (a-2b>0) Trường hợp 3: Fe2O3 dùng dư: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe a Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: a mol; Al2O3: → a → a → a a a a ; Fe2O3: (b- )mol Điều kiện: (b-( >0) 2 II Nếu phản ứng xảy khơng hồn tồn: Gọi x số mol Fe2O3 tham gia phản ứng 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe 2x → x → x → 2x Hỗn hợp sau phản ứng: Fe: 2x mol; Al2O3: x mol; Fe2O3 dư: (b-x)mol; Al dư: (a-2x)mol Chú ý: Nếu đề yêu cầu tính hiệu suất phản ứng ta giải trường hợp phản ứng xảy khơng hồn tồn ... tính chất hỗn hợp Y tạo thành để biện luận Ví dụ: + Hỗn hợp Y chứa kim loại → Al dư ; oxit kim loại hết + Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch bazơ kiềm (NaOH,…) giải phóng H2 → có Al dư + Hỗn hợp. .. - Nếu đơn giản đề cho sẵn ion Mn+; phức tạp cho thực phản ứng tạo Mn+ trước cách cho hợp chất chứa kim loại M đơn chất M tác dụng với H+, lấy dung dịch thu cho tác dụng với OH- Phản ứng xảy theo... kim loại - Phản ứng nhiệt nhơm: Al + oxit kim loại (Hỗn hợp X) - Thường gặp: + 2Al + Fe2O3 + 2yAl + 3FexOy y oxit nhôm + kim loại (Hỗn hợp Y) Al2O3 + 2Fe Al2O3 + 3xFe + (6x – 4y)Al + 3xFe2O3