1. Giải bài 1 trang 176 SGK Hóa 12 nâng cao
Cho Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O. Số phân tử HNO3 bị Al khử và số phân tử HNO3 tạo muối nitrat trong phản ứng là:
A. 1 và 3
B. 3 và 2
C. 4 và 3
D. 3 và 4
Phương pháp giải
Để lựa chọn đáp án phù hợp cần biết phương trình hóa học, cân bằng sau đó xác định số phân tử HNO3 bị Al khử và số phân tử HNO3 tạo muối nitrat trong phản ứng.
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học được hoàn thành như sau:
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Số phân tử HNO3 bị Al khử và số phân tử HNO3 tạo muối nitrat là 1 và 3.
⇒ Đáp án A.
2. Giải bài 2 trang 176 SGK Hóa 12 nâng cao
Một pin điện hóa được cấu tạo bởi các cặp oxi hóa – khử Al3+/Al và Cu2+/Cu. Phản ứng hóa học xảy ra khi pin hoạt động là:
A. 2Al + 3Cu → 2Al3+ + 2Cu2+
B. 2Al3+ + 2Cu → 2Al + 3Cu2+
C. 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu
D. 2Al3+ + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu2+
Phương pháp giải
Để lựa chọn đáp án phù hợp cần ghi nhớ: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu
Hướng dẫn giải
Phản ứng hóa học xảy ra khi pin hoạt động là:
2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu
⇒ Đáp án C.
3. Giải bài 3 trang 176 SGK Hóa 12 nâng cao
Tùy thuộc nồng độ của dung dịch HNO3 kim loại nhôm có thể khử HNO3 thành NO2, NO, N2 hoặc NH4NO3. Hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng trên.
Phương pháp giải
Dựa vào sản phẩm các khí sinh ra để viết và cân bằng phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải
Các phương trình hóa học:
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
4. Giải bài 4 trang 176 SGK Hóa 12 nâng cao
Có 4 kim loại là: Ca, Na, Fe và Al. Hãy nhận biết mỗi kim loại bằng phương pháp hóa học và dẫn ra những phản ứng hóa học đã dùng.
Phương pháp giải
Dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của các kim loại để lựa chọn hóa chất và phương pháp phù hợp.
Hướng dẫn giải
Cách nhận biết mỗi kim loại bằng phương pháp hóa học:
- Hòa tan 4 kim loại vào nước thì Na, Ca tác dụng với nước:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
- Sục từ từ khí CO2 vào hai dung dịch thu được, dung dịch nào có kết tủa là Ca(OH)2:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
- Hai kim loại không tan trong nước đem hòa tan trong dung dịch kiềm, nhận ra nhôm do bị tan ra còn sắt thì không
2NaOH + 2Al + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2
5. Giải bài 5 trang 176 SGK Hóa 12 nâng cao
Khử hoàn toàn 16 gam bột Fe2O3 bằng bột nhôm. Hãy cho biết:
a. Khối lượng bột nhôm cần dùng.
b. Khối lượng của những chất sau phản ứng.
Phương pháp giải
Từ phương trình hóa học và số mol Fe2O3, suy ra số mol những chất còn lại và khối lượng của chúng.
Hướng dẫn giải
Câu a
Ta có:
\(n_{Fe_{2}O_{3}} = \frac{16}{160} = 0,1 \ mol\)
Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe
0,1 → 0,2 0,1 0,2
nAl = 2\(n_{Fe_{2}O_{3}}\)= 0,2 mol
⇒ mAl = 0,2 . 27 = 5,4 gam.
Câu b
Sau phản ứng:
\(m_{Al_{2}O_{3}}\)= 0,1 . 102 = 10,2 gam.
mFe = 0,2 . 56 = 11,2 gam.
6. Giải bài 6 trang 176 SGK Hóa 12 nâng cao
Sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nhôm oxit nóng chảy. Hãy tính khối lượng Al2O3 và than chì (C) cần dùng để sản xuất được 5,4 tấn nhôm. Cho rằng toàn bộ lượng khí oxi sinh ra ở cực dương đã đốt cháy than chì thành cacbon đioxit.
Phương pháp giải
- Bước 1: Tính số mol Al, viết phương trình hóa học
- Bước 2: Tính số mol các chất cần tìm theo Al, suy ra khối lượng Al2O3 và than chì (C) cần dùng.
Hướng dẫn giải
mAl = 5,4 tấn = 5,4.106 gam ⇒ nAl = 0,2.106 mol
2Al2O3 \(\xrightarrow[ \ ]{ \ dpnc \ }\) 4Al + 3O2
0,1.106 \(^{\leftarrow }\) 0,2.106 → 0,15.106
C + O2 → CO2
0,15.106 0,15.106
Khối lượng Al2O3 cần dùng:
\(m_{Al_{2}O_{3}}\)= 0,1 . 106 .102 . 106 = 10,2.106 gam = 10,2 tấn.
Khối lượng than chì cần dùng:
mC = 0,15 . 106 . 12 = 1,8.106 gam = 1,8 tấn.