Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Nhôm và hợp chất của nhôm (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Quặng dùng để sản xuất nhôm trong công nghiệp là boxit (chứa Al2O3 chủ yếu). Hematit (Fe2O3) và manhetit (Fe3O4) là quặng sắt; đolomit là CaMg(CO3)2. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 48: B).

+ BT e → mol Al 0,16 mol
+ BT N → mol Al(NO${}_3$)${}_3$ 0,04 mol
+ BTKL cho X → mol Al${}_2$O${}_3$ 0,05 mol
+ BT Al → Al${}_2$(SO${}_4$)${}_3$ 0,3 mol
+ BT S → a = 0,45

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng cặp: (A) Al2O3 là oxit lưỡng tính nên phản ứng với NaOH: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (có phản ứng). (B) NaNO3 và MgCl2: nếu trao đổi ion thì tạo Mg(NO3)2 và NaCl, cả hai đều tan tốt trong nước nên không có kết tủa, không có phản ứng xảy ra. (C) AgNO3 + KCl → AgCl↓ + KNO3 (có kết tủa AgCl trắng, phản ứng xảy ra). (D) K2O + H2O → 2KOH (oxit bazơ tác dụng với nước, phản ứng xảy ra). Vậy cặp không phản ứng là NaNO3 và MgCl2, khớp đáp án nguồn B.

(AI giải đề cho tôi)
Chất lưỡng tính là chất vừa tác dụng với axit vừa tác dụng với bazơ. NaHCO3 tác dụng được với HCl (tạo CO2) và với NaOH (tạo Na2CO3) nên lưỡng tính; Al2O3 và Al(OH)3 là oxit và hiđroxit lưỡng tính điển hình của nhôm. AlCl3 là muối của axit mạnh (HCl) và bazơ yếu (Al(OH)3), chỉ có tính axit (thủy sinh Al(OH)3 trong nước), không tác dụng với axit nên không lưỡng tính. Vậy đáp án B, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Dùng KOH dư: AlCl${}_3$ tạo kết tủa Al(OH)${}_3$ rồi tan trong KOH dư do Al(OH)${}_3$ lưỡng tính: AlCl${}_3$ + 3KOH → Al(OH)${}_3$↓ + 3KCl; Al(OH)${}_3$ + KOH → K[Al(OH)${}_4$]. MgCl${}_2$ tạo kết tủa Mg(OH)${}_2$ không tan trong KOH dư: MgCl${}_2$ + 2KOH → Mg(OH)${}_2$↓ + 2KCl. Hai hiện tượng khác nhau nên phân biệt được. Các muối KNO${}_3$, KCl, K${}_2$SO${}_4$ không phản ứng với hai dung dịch này. Đáp án A, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$.
$n_{Al}=\frac{2,7}{27}=0,1$ mol.
$n_{H_2}=\frac{3}{2}{n}_{Al}=0,15$ mol.
$V_{H_2}=0,15\times 22,4=3,36$ lít. Vậy đáp án A.

(AI giải đề cho tôi)
Na tác dụng với nước: $2Na+2H_{2}O\to 2NaOH+H_2\uparrow$, nên khí (A) là $H_2$. NaOH sinh ra kết tủa $Cu(OH{)}_2$ (và có thể một phần $Al(OH{)}_3$). Nung kết tủa (C) thu được chất rắn (D) gồm CuO (và có thể $A{l}_2{O}_3$). Cho khí (A) là $H_2$ dư tác dụng với rắn (D): $H_2$ khử CuO thành Cu ($CuO+H_2\stackrel{t^0}{\to }Cu+H_{2}O$), còn $A{l}_2{O}_3$ không bị $H_2$ khử. Vậy rắn (E) chắc chắn chứa Cu. Khi hoà tan (E) trong HCl dư, Cu không tan (không phản ứng với HCl) nên thu được rắn (F) là Cu — điều này khẳng định E có Cu. Trong các đáp án, chỉ có D (Chỉ có Cu) thỏa mãn: nếu E còn chứa $A{l}_2{O}_3$ thì $A{l}_2{O}_3$ tan trong HCl dư nên không thể là rắn F; nếu E chứa CuO thì CuO cũng tan trong HCl. Do đó E chỉ là Cu.

Giải

$\{<table><tbody><tr><td>Al(a)</td></tr><tr><td>Mg(b)</td></tr></tbody></table>$ (7,65 gam) $+\{<table><tbody><tr><td>H^{+}(0,8)</td></tr><tr><td>C{l}^{-}(0,52)</td></tr><tr><td>S{O}_4^{2-}(0,14)</td></tr></tbody></table>⟶$ dd X $\{<table><tbody><tr><td>H^{+}</td></tr><tr><td>A{l}^{3+}(a)</td></tr><tr><td>M{g}^{2+}(b)</td></tr><tr><td>C{l}^{-}(0,52)</td></tr><tr><td>S{O}_4^{2-}(0,14)</td></tr></tbody></table>$

$-\stackrel{+0,85molNaOH}{\to }\downarrow \{<table><tbody><tr><td>Al(OH{)}_3(a-0,05)</td></tr><tr><td>Mg(OH{)}_2(b)</td></tr></tbody></table>$ (16,5 gam) + dd Y $\{<table><tbody><tr><td>N{a}^{+}(0,85)</td></tr><tr><td>C{l}^{-}(0,52)</td></tr><tr><td>S{O}_4^{2-}(0,14)</td></tr><tr><td>Al{O}_2^{-}(0,05)</td></tr></tbody></table>$

$-\stackrel{<table><tbody><tr><td>B{a}^{2+}(0,1V)</td></tr><tr><td>O{H}^{-}(V)</td></tr><tr><td>K^{+}</td></tr></tbody></table>}{\to }\downarrow max\stackrel{t^0}{\to }m=?$

Bảo toàn diện tích dd Y: 0,85 > 0,52 + 0,12.2 $\Rightarrow$ trong dung dịch Y có ion $Al{O}_2^{-}$ (0,05 mol)

Ta có hệ: $\{<table><tbody><tr><td>27a+24b=7,65</td></tr><tr><td>78(a-0,05)+58b=16,5</td></tr></tbody></table>\iff \{<table><tbody><tr><td>a=0,15</td></tr><tr><td>b=0,15</td></tr></tbody></table>$

dd X $\{<table><tbody><tr><td>H^{+}(0,05)</td></tr><tr><td>A{l}^{3+}(0,15)</td></tr><tr><td>M{g}^{2+}(0,15)</td></tr><tr><td>C{l}^{-}(0,52)</td></tr><tr><td>S{O}_4^{2-}(0,14)</td></tr></tbody></table>+\{<table><tbody><tr><td>B{a}^{2+}(0,1V)</td></tr><tr><td>O{H}^{-}(V)</td></tr><tr><td>K^{+}(0,8V)</td></tr></tbody></table>$

TH1: $S{O}_4^{2-}$ kết tủa hết ($0,1V=0,14\iff V=1,0\Rightarrow O{H}^{-}$ (1,0) $\Rightarrow \downarrow Al(OH{)}_3$ tan hết) $⟶\downarrow \{<table><tbody><tr><td>BaS{O}_4(0,14)</td></tr><tr><td>Mg(OH{)}_2(0,15)</td></tr></tbody></table>$ (41,32 gam) $\stackrel{t^0}{\to }\{<table><tbody><tr><td>BaS{O}_4(0,14)</td></tr><tr><td>MgO(0,15)</td></tr></tbody></table>$ (38,62 gam)

TH2: $A{l}^{3+}$, $M{g}^{2+}$ kết tủa hết ($V=0,15.3+0,15.2+0,05=0,8$) $\Rightarrow \downarrow BaS{O}_4(0,08)$ $⟶\downarrow \{<table><tbody><tr><td>BaS{O}_4(0,08)</td></tr><tr><td>Mg(OH{)}_2(0,15)</td></tr><tr><td>Al(OH{)}_3(0,15)</td></tr></tbody></table>$ (39,04 gam)

⇒ Chọn B.

Đặt mol Al = x (mol), mol Mg = y mol

Từ tỉ khối hơi dễ dàng tính được mol 2 khí: n N${}_2$ = 0,014 mol, n N${}_2$O = 0,07 mol

⇒ Bte: 3x + 2y = 0,014.10 + 0,07.8 = 0,7 = n OH${}^{-}$ khi kết tủa max ⇒ khi cho NaOH vào thì

⇒ m kết tủa max = m kim loại + m OH${}^{-}$ = m + 0,7.17 = m + 11,9 (1)

Nhìn đồ thị ⇒ n HNO${}_3$ dư = 0,05.2 = 0,1 mol

n HNO${}_3$ = 2,5V = n HNO${}_3$ pu + n HNO${}_3$ dư = (0,7 + 0,014.4 + 0,07.2) + 0,1 ⇒ V = 387,2 ml

(AI giải đề cho tôi)
Ba tác dụng với nước: $Ba+2H_{2}O\to Ba(OH{)}_2+H_2\uparrow$. Số mol $H_2=0,08$ mol nên số mol Ba đã phản ứng là $0,08$ mol, sinh ra $0,08$ mol $Ba(OH{)}_2$ (Ba phản ứng hết với nước dư, nên $2a=0,08\Rightarrow a=0,04$ mol).

$Ba(OH{)}_2$ hòa tan $A{l}_2{O}_3$: $A{l}_2{O}_3+Ba(OH{)}_2+H_{2}O\to Ba(Al{O}_2{)}_2+2H_{2}O$. Theo tỉ lệ $1:1$, lượng $A{l}_2{O}_3$ tan là $0,08$ mol.

Chất rắn không tan là $A{l}_2{O}_3$ dư: $n_{A{l}_2{O}_3(d\breve{u}})=3a-0,08=3(0,04)-0,08=0,04$ mol.

$m=0,04\times 102=4,08$ gam. Vậy đáp án B, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Khí H${}_2$ chỉ sinh ra từ Na: $2Na+2H_{2}O\to 2NaOH+H_2$, nên $n_{H_2}=2,688/22,4=0,12$ mol $\Rightarrow n_{Na}=0,24$ mol. Dung dịch Y chứa NaOH, Ba(OH)${}_2$ và NaAlO${}_2$. Cho HCl vào: trước tiên trung hòa OH${}^{-}$ (không kết tủa), sau đó $Al{O}_2^{-}+H^{+}+H_{2}O\to Al(OH{)}_3\downarrow$ (đường lên hệ số 1), rồi $Al(OH{)}_3+3HCl\to AlC{l}_3+3H_{2}O$ (đường xuống hệ số 1/3), kết thúc tại 1,06 mol HCl. Từ đồ thị: hòa tan a mol kết tủa cần $1,06-0,88=0,18$ mol HCl theo tỉ lệ 3:1 $\Rightarrow a=0,06$. Gọi b = mol OH${}^{-}$ (mốc bắt đầu kết tủa), t = n${}_{Al}$. Điểm $(0,36;3a)=(0,36;0,18)$ nằm trên đường kết tủa đi lên hệ số 1: $0,36-b=0,18\Rightarrow b=0,18$. Tại đỉnh: $t=x_{peak}-b$ và $t=(1,06-x_{peak})/3\Rightarrow 3x_{peak}-0,54=1,06-x_{peak}\Rightarrow x_{peak}=0,40\Rightarrow t=n_{Al}=0,22$ mol (kiểm tra: tại 0,88 mol HCl, kết tủa còn $0,22-(0,88-0,40)/3=0,06=a$ ✓). Bảo toàn Na: $n_{NaOH(dư)}+n_{NaAl{O}_2}=0,24$, với $n_{NaAl{O}_2}=0,22\Rightarrow n_{NaOH}=0,02$ mol. Tổng OH${}^{-}$ trung hòa $=0,18=0,02+2n_{Ba(OH{)}_2}\Rightarrow n_{BaO}=0,08$ mol; $n_{A{l}_2{O}_3}=0,22/2=0,11$ mol. Khối lượng X: $m=0,24\cdot 23+0,08\cdot 153+0,11\cdot 102=5,52+12,24+11,22=28,98$ gam.

(AI giải đề cho tôi)
n_HCl = 0,5·1,2 = 0,6 mol; n_H2SO4 = 0,5·0,2 = 0,1 mol → tổng H+ = 0,6 + 0,2 = 0,8 mol. n_Ba(OH)2 = 0,45 mol → OH- = 0,9 mol. Gọi a = n_MgO, b = n_Al2O3. Sau khi oxides tan hết (tiêu thụ 2a + 6b mol H+), H+ dư = 0,8 − 2a − 6b. Khi thêm Ba(OH)2: BaSO4 kết tủa hết (0,1 mol, 23,3 g); OH- trung hòa H+ dư rồi kết tủa Mg(OH)2 (2a OH-) và Al(OH)3 (6b OH-). Tổng OH- dùng = (0,8 − 2a − 6b) + 2a + 6b = 0,8, còn dư 0,1 mol OH- tan Al(OH)3: Al(OH)3 + OH- → AlO2-. Vậy Al(OH)3 kết tủa = 2b − 0,1 mol. Khối lượng kết tủa: 23,3 + 58a + 78(2b − 0,1) = 35,74 → 58a + 156b = 20,24. Kết hợp 40a + 102b = 13,4, giải hệ được b = 0,1; a = 0,08. Kiểm tra: Mg(OH)2 = 4,64 g; Al(OH)3 = 0,1 mol = 7,8 g; BaSO4 = 23,3 g; tổng = 35,74 g ✓; OH- = 0,04 + 0,76 + 0,1 = 0,9 ✓. %MgO = (0,08·40)/13,4 · 100 = 3,2/13,4 · 100 ≈ 23,88%. Đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Al${}_2$O${}_3$ là oxit lưỡng tính: tan trong axit (HCl) và tan trong dung dịch bazơ mạnh (NaOH, Ba(OH)${}_2$) tạo muối aluminat. Nó không phản ứng với muối BaCl${}_2$ nên không tan trong dung dịch này. Đáp án B, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Nhôm (Al) là kim loại lưỡng tính: phản ứng với dung dịch HCl tạo AlCl3 và H2 ($2Al+6HCl\to 2AlC{l}_3+3H_2$), đồng thời phản ứng với dung dịch NaOH tạo natri aluminat và H2 ($2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$). Fe chỉ phản ứng với HCl, không phản ứng với NaOH; Cu và Ag không phản ứng với dung dịch HCl loãng (đứng sau H trong dãy hoạt động) cũng như NaOH. Vậy đáp án là B.

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại lưỡng tính Al phản ứng được với cả dung dịch HCl và dung dịch NaOH: $2Al+6HCl\to 2AlC{l}_3+3H_2\uparrow$ và $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2\uparrow$. Fe chỉ phản ứng với HCl, không phản ứng với NaOH; Cu và Ag không phản ứng với dung dịch HCl (đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học) và cũng không phản ứng với NaOH. Đáp án: B.

Câu 77. D
n_Al = 2/3n_H₂ = 0,1 n_Al₂O₃ = a → n_NaOH dư = 0,4 − 0,1 − 2a
2 V_HCl khác nhau nhưng cho cùng kết tủa → V nhỏ chưa kết tủa hết AlO₂⁻
→ n_KT = n_HCl − n_NaOH dư
Mà m_bd = m_kt = x → 27.0,1 + a.102 = (0,3 − (0,4 − 0,1 − 2a)).78
→ a = 0,05 → x = 7,8
(Đáp án D được gạch chân trong bản gốc.)

ĐÁP ÁN. CÂU 34

$X\{\begin{array}{l}NaAl{O}_2:0,4^{mol}\\ NaOH:0,05^{mol}\end{array}$

$Y\{\begin{array}{l}AlC{l}_3:0,1^{mol}\\ HCl:0,1^{mol}\end{array}$ ; m = 78.(0,05 + 0,1.4) = 35,1 gam

(AI giải đề cho tôi)
Ba dư tác dụng với nước: $Ba+2H_{2}O\to Ba(OH{)}_2+H_2\uparrow$ (khí $H_2$). $Ba(OH{)}_2$ sinh ra phản ứng với $A{l}_2(S{O}_4{)}_3$: $3Ba(OH{)}_2+A{l}_2(S{O}_4{)}_3\to 3BaS{O}_4\downarrow +2Al(OH{)}_3\downarrow$. Vì Ba dư nên lượng $Ba(OH{)}_2$ dư tiếp tục hòa tan kết tủa $Al(OH{)}_3$ lưỡng tính: $Al(OH{)}_3+Ba(OH{)}_2\to Ba[Al(OH{)}_4{]}_2$ (tan). Do đó sản phẩm cuối cùng gồm khí $H_2$ và chỉ một chất kết tủa là $BaS{O}_4$ (trắng, không tan trong axit). Vậy chọn C, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Xét tính lưỡng tính của từng chất: Mg(OH)${}_2$ là bazơ (theo chương trình phổ thông, Mg(OH)${}_2$ không được xếp vào chất lưỡng tính); Al là kim loại lưỡng tính (tan trong cả axit HCl và dung dịch NaOH: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$); NaHSO${}_3$ là muối axit (do axit yếu H${}_2$SO${}_3$), không phải chất lưỡng tính; KNO${}_3$ là muối của axit mạnh và bazơ mạnh, không lưỡng tính. Vậy chỉ có 1 chất (Al) thuộc loại chất lưỡng tính. Kết quả khớp với đáp án nguồn: D.

(AI giải đề cho tôi)
NaHCO${}_3$ là muối của axit yếu có tính lưỡng tính (tác dụng với cả axit và bazơ); Zn(OH)${}_2$ và Al${}_2$O${}_3$ là hợp chất lưỡng tính điển hình (tan trong cả axit và bazơ). AlCl${}_3$ là muối của axit mạnh và bazơ yếu, chỉ có tính axit (thủy phân), không có tính lưỡng tính. Vậy đáp án là D, trùng với đáp án nguồn ở trang 72.