1. Giải bài 1 trang 128 SGK Hóa học 12
Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:
\(Al \xrightarrow[ \ ]{ \ (1) \ } AlCl_{3}\xrightarrow[ \ ]{ \ (2) \ } Al(OH)_3\xrightarrow[ \ ]{ \ (3) \ } NaAlO_{2} \xrightarrow[ \ ]{ \ (4) \ } Al(OH)_{3} \xrightarrow[ \ ]{ \ (5) \ }\)\(Al_{2}O_{3} \xrightarrow[ \ ]{ \ (6) \ } Al\)
Phương pháp giải
Để viết phương trình hóa học của dãy chuyển hóa trên cần nắm rõ tính chất hóa học của nhôm và hợp chất của nhôm.
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học của các phản 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 \(\xrightarrow[ \ ]{ \ t^0 \ }\) Al2O3 + 3H2O
(6) 2Al2O3 \(\xrightarrow[ \ ]{ \ dpnc \ }\) 4Al + 3O2
2. Giải bài 2 trang 128 SGK Hóa học 12
Có 2 lọ không ghi nhãn đựng dung dịch AlCl3 và dung dịch NaOH. Không dùng thêm chất nào khác, làm thế nào để nhận biết mỗi chất?
Phương pháp giải
Dựa vào thí nghiệm cho từ từ AlCl3 vào dung dịch NaOH và ngược lại
=> hiện tượng quan sát được khác nhau
=> nhận biết được mỗi chất
Hướng dẫn giải
Cách nhận biết:
AlCl3 + NaOH → Al(OH)3↓ + NaCl
Al(OH)3↓ + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
3. Giải bài 3 trang 128 SGK Hóa học 12
Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Nhôm là 1 kim loại lưỡng tính.
B. Al(OH)3 là một bazơ lưỡng tính.
C. Al2O3 là một oxit trung tính.
D. Al(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính.
Phương pháp giải
Để chọn phương án đúng cần nắm rõ lý thuyết của nhôm và hợp chất của nhôm.
Hướng dẫn giải
Al(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính.
→ Đáp án cần chọn là D.
4. Giải bài 4 trang 129 SGK Hóa học 12
Trong những chất sau, chất nào không có tính lưỡng tính?
A. Al(OH)3
B. Al2O3
C. ZnSO4
D. NaHCO3
Phương pháp giải
Để chọn phương án đúng cần ghi nhớ chất có tính lưỡng tính là chất vừa tác dụng với dung dịch axit vừa tác dụng với dung dịch bazơ.
Hướng dẫn giải
ZnSO4 là chất không có tính lưỡng tính
→ Đáp án đúng là C.
5. Giải bài 5 trang 129 SGK Hóa học 12
Cho một lượng hỗn hợp Mg – Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít H2. Mặt khác, cho lượng hỗn hợp như trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 6,72 lít H2. Các thể tích khí đều đo ở đktc. Tính khối lượng của mỗi kim loại có trong lượng hỗn hợp đã dùng?
Phương pháp giải
- Bước 1: Gọi x, y (mol) lần lượt là số mol Mg, Al trong hỗn hợp
Viết PTHH xảy ra, tính toán theo PTHH
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑ (1)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ↑ (2)
- Bước 2: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH dư chỉ có Al phản ứng
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (3)
- Bước 3: Lập hệ phương trình, giải hệ phương trình, suy ra khối lượng
Hướng dẫn giải
Gọi x, y (mol) lần lượt là số mol Mg, Al trong hỗn hợp
Phương trình phản ứng:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1)
x x
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (2)
y 3y/2
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (3)
y 3y/2
Số mol H2
\({n_{{H_2}(1,2)}} = \frac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4\,(mol)\)
\({n_{{H_2}(3)}} = \frac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3\,(mol)\)
Theo bài ta có hệ phương trình:
\(\left\{ \begin{array}{l}
x + \frac{3}{2}y = 0,4\\
\frac{3}{2}y = 0,3
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,1\\
y = 0,2
\end{array} \right.\)
mMg = 24.0,1 = 2,4(g)
mAl = 27.0,2 = 5,4(g)
6. Giải bài 6 trang 129 SGK Hóa học 12
Cho 100 ml dung dịch AlCl3 1M tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH. Kết tủa tạo thành được làm khô và nung đến khối lượng không đổi cân nặng 2,55 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH ban đầu.
Phương pháp giải
- Bước 1: Đổi số mol của AlCl3 ; Al2O3
- Bước 2: Viết PTHH xảy ra TH1 : NaOH thiếu.
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl
2Al(OH)3 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Al2O3 + 3H2O
- Bước 3: TH2 : NaOH dư, lượng kết tủa sinh ra đã bị hòa tan 1 phần
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
2Al(OH)3 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) Al2O3 + 3H2O
- Bước 4: Đặt số mol vào mỗi phương trình và tính toán theo phương trình => kết quả.
Hướng dẫn giải
\({n_{AlC{l_3}}} = 0,1.1 = 0,1\;(mol)\)
\({n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{{2,55}}{{102}} = 0,025\;(mol)\)
Trường hợp 1: NaOH thiếu
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl (1)
0,05.3 0,05 (mol)
2Al(OH)3 \(\xrightarrow[ \ ]{ \ t^0 \ }\) Al2O3 + 3H2O (2)
0,05 0,025 (mol)
\(\Rightarrow C_{M (NaOH)} = \frac{0,15}{0,2}= 0,75 \ (M)\)
Trường hợp 2: NaOH dư một phần
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl (1)
0,1 0,3 0,1 (mol)
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (2)
0,05 0,05 (mol)
2Al(OH)3 \(\xrightarrow[ \ ]{ \ t^0 \ }\) Al2O3 + 3H2O (3)
0,05 0,025 (mol)
\( \Rightarrow {n_{NaOH}} = 0,3 + 0,05 = 0,35\;(mol)\)
\({C_{M(NaOH)}} = \frac{{0,35}}{{0,2}} = 1,75\;(M)\)
Vậy nồng độ mol của dung dịch NaOH là 0,75M hoặc 1,75M.
7. Giải bài 7 trang 129 SGK Hóa học 12
Có 4 mẫu kim loại là Na, Al, Ca, Fe. Chỉ dùng nước làm thuốc thử thì số kim loại có thể phân biệt được tối đa là bao nhiêu?
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Phương pháp giải
Dựa vào hiện tượng khác nhau của các kim loại khi phản ứng với nước (khí thoát ra, màu sắc dung dịch) => nhận biết ra kim loại.
Hướng dẫn giải
Cho 4 kim loại vào nước:
- Kim loại phản ứng mạnh, giải phóng chất khí, dung dịch thu được trong suốt là Na.
- Kim loại phản ứng mạnh, giải phóng chất khí, dung dịch thu được vẩn đục là Ca vì tạo ra Ca(OH)2 ít tan.
- Dùng dung dịch NaOH thu được cho tác dụng với 2 kim loại còn lại. Kim loại nào tan được và giải phóng ra khí là Al, kim loại không phản ứng là Fe.
8. Giải bài 8 trang 129 SGK Hóa học 12
Điện phân Al2O3 nóng chảy với dòng điện cường độ 9,65 A trong khoảng thời gian 3000 giây, thu được 2,16 gam Al. Hiệu suất của quá trình điện phân là:
A. 60%.
B. 70%.
C. 80%.
D. 90%.
Phương pháp giải
Áp dụng định luật Faraday
m=AIt/nF
Với m- khối lượng nhôm thu được ở điện cực
A- Nguyên tử khối của nhôm = 27 g/mol
I – Cường độ dòng điện
t – Thời gian điện phân
n – số electron của nhôm nhường
F – Hằng số Faraday (F = 96500).
Hướng dẫn giải
\(m = \frac{{A.I.t}}{{n.F}} = \frac{{27.9,65.3000}}{{3.96500}} = 2,7(gam)\)
Thực tế nhôm thu được 2,16 gam (đề cho)
Hiệu suất của quá trình điện phân là:
\(H = \frac{{2,16}}{{2,7}}.100\% = 80\%\)
Vậy đáp án đúng là C.