Bài 6.97: Có các chất : NH3, CO2, HCl, KOH, Na2CO3. Có thể dùng những chất nào để kết tủa Al(OH)3 từ dung dịch :
a) Nhôm clorua ?
b) Natri aluminat ?
a) Các chất có thể dùng là NH3, KOH, Na2CO3 :
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl
AlCl3 + 3KOH (vừa đủ) → Al(OH)3↓ + 3KCl
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑+ 6NaCl
b) Các chất có thể dùng là CO2, HCl :
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓+ NaHCO3
NaAlO2 + HCl (vùa đủ) + H2O →Al(OH)3↓+ NaCl.
Bài 6.98: Từ Al2O3 và các dung dịch KOH, H2SO4, viết phương trình hoá học của các phản ứng dùng để điều chế phèn chua.
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Cô cạn dung dịch được tinh thể K2SO4 khan
Al2O3 + 3H2SO4 → A12(SO4)3 + 3H2O
Cô cạn dung dịch thu được tinh thể Al2(SO4)3.18H2O
– Hoà tan 1 mol K2SO4 vào nước cất.
– Hoà tan 1 mol Al2(SO4)3.18H2O vào cốc nước cất khác.
– Đun nóng cả hai dung dịch, trộn 2 dung dịch với nhau rồi khuấy mạnh, sau đó để nguội, một thời gian thấy dung dịch bị vẩn đục, các tinh thể K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O sẽ tách ra.
Bài 6.99: Dựa trên cơ sở hoá học nào để điéu chế nhôm oxit từ quặng boxit ? Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
Quặng boxit gồm chủ yếu là A12O3, có lẫn các tạp chất là Fe2O3 và SiO2 (cát). Việc tách A12O3 nguyên chất ra khỏi các tạp chất dựa vào tính lưỡng tính của A12O3.
– Nghiền nhỏ quặng rồi cho vào dung dịch NaOH loãng, nóng :
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Lọc bỏ Fe2O3 và SiO2 không tan.
– Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaAlO2 :
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3
Lọc lấy Al(OH)3rồi nhiệt phân :
\(2A1{\left( {OH} \right)_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow A{1_2}{O_3} + {\rm{ }}3{H_2}O\).
Advertisements (Quảng cáo)
Bài 6.100: Criolit được điều chế theo phản ứng sau :
Al2O3 (rắn) + HF (dd) + NaOH (dd) → Na3AlF6 (rắn) + H2O
Tính khối lượng mỗi chất ban đầu để sản xuất 1 kg criolit. Coi hiệu suất phản ứng đạt 100%.
Al2O3 + 12HF + 6NaOH → 2Na3AlF6 + 9H2O
Ta có: 102 12.20 6. 40 2.210
0,248(kg)←0,5714(kg)←0,5714(kg)←1(kg)
→ 242,8 g A12O3 ; 571,4 g HF ; 571,4 g NaOH.
Bài 6.101: Cho 2,16 gam Al vào dung dịch HNO3 loãng, lạnh (vừa đủ) thì thu được dung dịch X và không thấy khí thoát ra. Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch X đến khi kết tủa tạo ra rồi vừa tan hết. Tính số mol NaOH đã dùng.
Không có khí thoát ra ⟹ sản phẩm khử là : NH4NO3.
Bảo toàn điện tích ta có: nAl.3 = nNH4NO3.8 ⟹ nNH4 NO3= 0,03 (mol).
Dung dịch gồm : Al(NO3)3 : 0,08 mol và NH4NO3 : 0,03 mol
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3↑ + H2O.
Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3.
NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O.
nNaOH = nNH4NO3 + 3.nAl(NO3)3 + n Al(OH)3 = + 3.0,08 + 0,08 = 0,35 (mol).
Bài 6.102: Lấy 26,8 gam hỗn hợp bột X gồm Al và Fe2O3, tiến hành phản ứng nhiệt nhôm cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe). Hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl được 11,2 lít H2 (đktc). Xác định khối lượng của Al trong hỗn hợp bột X.
Advertisements (Quảng cáo)
PTHH của phản ứng nhiệt nhôm :
\(2Al{\rm{ }} + {\rm{ }}F{e_2}{0_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow A{l_2}{0_3} + 2Fe\)
Trường hợp Al hết:
\(Fe\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {H_2}\)
⟹ nFe = nH2 = 0,5 (mol) ⟹ mFe = 0,5.56 = 28 (g) > 26 (g)
(Loại vì mâu thuẫn định luật bảo toàn khối lượng).
Trường hợp Al dư :
\(Fe\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {H_2};{\rm{ }}Al\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2}\)
Gọi a, b lần lượt là số mol của Al và Fe203 ban đầu.
27a + 160b = 26,8 → a = 0,4 (mol)
2b + (a – 2b). 1,5 = 0,5 b = 0,1 (mol)
Vậy mAl = 27.0,4 = 10,8 (g).
Bài 6.103: Nung 9,66 gam hỗn hợp bột X gồm Al và một oxit sắt trong điều kiện không có không khí, khi phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn (giả sử chí xảy ra phản ứng khử oxit sắt thành sắt) thu được hỗn hợp sản phẩm Y. Chia Y làm 2 phần đều nhau :
– Phần 1 : Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 0,336 lít H2 (đktc).
– Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch HC1 dư được 1,344 lít H2 (đktc). Xác định công thức oxit sắt trong hỗn hợp bột X.
– Phần 1 : Tác dụng với dung dịch NaOH → H2 nên Al dư.
\(Al\buildrel {NaOH} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2}\)
Phần 2 : Tác dụng với dung dịch HCl
\(Fe\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {H_2};Al\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2}\)
Từ thể tích H2 ta dễ dàng tính được :
nFe = 0,045 (mol) và nAl(dư) = 0,01 (mol).
Phản ứng nhiệt nhôm : 2yAl + 3FexOy ⟶ yAl203 + 3xFe
0,045 mol
⟹ nAl (ban đầu) = \({{0,045.2y} \over {3x}} + 0,01 = {{0,03y} \over x} + 0,01mol\)
\({m_{hh}} = 27.({{0,03y} \over x} + 0,01) + 0,045.(56x + 16y) = {{9,66} \over 2}g \)
\( \Rightarrow {x \over y} = {3 \over 4}\)
Vây oxit sắt là Fe3O4
Bài 6.104: Cho 18 gam hỗn hợp bột Al, Al2O3 và một kim loại R hoá trị II không đổi.
– Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư) thấy thoát ra 8,96 lít H2 (đktc).
– Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH 2M thấy thoát ra 6,72 lít H2 (đktc) và lượng NaOH tối đa cho phản ứng là 200 ml, ngoài ra còn một phần chất rắn không tan.
Xác định kim loại R và phần trăm khối lượng Al203 trong hỗn hợp.
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Al, Al203 và R.
Do thể tích 2 khí thoát ra khi tác dụng với dung dịch H2S04 loãng và NaOH khác nhau nên R đứng trước H2 (trong dãy điện hoá) nhưng không tác dụng với NaOH.
Khi tác dụng với dung dịch H2S04 loãng :
\(Al\buildrel {{H_2}S{O_4}} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2};R\buildrel {{H_2}S{O_4}} \over
\longrightarrow {H_2}\)
⟹ 1,5a + c = 0,4 (1)
Khi tác dụng với dung dịch NaOH :
2Al + 2NaOH + 2H20 → 2NaAl02 + 3H2
Al203 + 2NaOH → 2NaAl02 + H20
nH2 = 1,5a = 0,3 (2)
nNaOH =a + 2b = 0,4
Từ (1) và (2) → a = 0,2 mol ; b = 0,1 mol và c = 0,1 mol.
Vậy mhh = 27.0,2 + 102.0,1 + R.0,1 = 18 ⟹ R = 24 (Mg).
⟹ % Al2O3= \({{0,1.102} \over {18}}.100\) = 56,67%
