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

Định hướng giải:
$$\mathrm{Y}\{<table><tbody><tr><td>{\mathrm{H}}_2:0,13^{\mathrm{mol}}</td></tr><tr><td>\mathrm{NO}:0,06^{\mathrm{mol}}</td></tr></tbody></table>-\stackrel{\text{BTKL}}{\to }{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=0,26^{\mathrm{mol}}-\stackrel{{\mathrm{H}}^{+}}{\to }{\mathrm{n}}_{\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4^{+}}=0,02^{\mathrm{mol}}-\stackrel{\text{BT N}}{\to }{\mathrm{n}}_{\mathrm{Cu}(\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3{)}_2}=0,04^{\mathrm{mol}}$$
- $-\stackrel{H^{+}}{\to }{n}_O=n_{FeO}=0,08^{mol}$
- $\{\begin{array}{l}Al:x^{mol}\\ Zn:y^{mol}\end{array}\to \{\begin{array}{l}27x+65y+0,08.72+0,04.188=21,5\\ -\stackrel{BTe}{\to }3x+2y=0,6\end{array}\to \{\begin{array}{l}x=0,16\\ y=0,06\end{array}\to \%m_{Al}=20,09\%$

Al${}_2$O${}_3$ là oxit lưỡng tính, tan trong cả axit và bazơ: tan trong NaOH, Ba(OH)${}_2$ (bazơ) và HCl (axit), nhưng không tan trong dung dịch muối BaCl${}_2$. Đáp án B (theo đáp án nguồn, Câu 47).

(AI giải đề cho tôi)
$Al(OH{)}_3$ là hiđroxit lưỡng tính: tan trong axit theo phản ứng $Al(OH{)}_3+3HCl\to AlC{l}_3+3H_{2}O$ và tan trong kiềm mạnh theo phản ứng $Al(OH{)}_3+NaOH\to NaAl{O}_2+2H_{2}O$ (hoặc $Al(OH{)}_3+NaOH\to Na[Al(OH{)}_4]$). Các chất còn lại không lưỡng tính: $AlC{l}_3$ là muối của axit mạnh và bazơ yếu (tính axit), $N{a}_{2}C{O}_3$ là muối của axit yếu và bazơ mạnh (tính bazơ), $NaN{O}_3$ là muối trung hòa. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 50: B).

(AI giải đề cho tôi)
Nhôm (Al) có tính dẻo rất tốt, có thể dát thành lá rất mỏng (khoảng 0,01 mm) và được dùng làm giấy gói kẹo, gói thuốc lá nhờ nhẹ, mềm, không độc và chống ăn mòn tốt. Các kim loại Au, Cu, Ag không được dùng cho mục đích này. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 59: D).

(AI giải đề cho tôi)
Chất X có công thức $K_{2}S{O}_4\cdot A{l}_2(S{O}_4{)}_3\cdot 24H_{2}O$ là phèn chua (phèn kali), thường dùng để làm trong nước nhờ quá trình thủy phân $A{l}^{3+}$ tạo $Al(OH{)}_3$ keo hấp phụ cặn bẩn. Thạch cao là $CaS{O}_4\cdot 2H_{2}O$, muối ăn là $NaCl$, vôi sống là $CaO$, đều không phải chất X. Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 63: D).

E tan một phần trong HCl nên E gồm Al₂O₃ và Cu.
A là H₂; C gồm Al(OH)₃ và Cu(OH)₂; D gồm Al₂O₃ và CuO.

(AI giải đề cho tôi)
Tecmit (thermite) là hỗn hợp bột Al và bột Fe${}_2$O${}_3$, dùng để hàn ray, phản ứng nhiệt nhôm: $2Al+F{e}_2{O}_3\to A{l}_2{O}_3+2Fe$ (phản ứng tỏa nhiệt mạnh). Đáp án trùng với bảng đáp án đề (Câu 51: C).

(AI giải đề cho tôi)
Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nhôm oxit (Al2O3) nóng chảy có hòa tan criolit (Na3AlF6) để hạ nhiệt độ nóng chảy, tại catot: $A{l}^{3+}+3e\to Al$. Phương án A sai vì điện phân dung dịch AlCl3 chỉ thu được H2 và NaOH/Al(OH)3 do nước bị điện phân; B và C không phải phương pháp công nghiệp (CO không khử được Al2O3 vì Al khử mạnh hơn). Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 56: D).

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm: $8Al+3F{e}_3{O}_4\to 4A{l}_2{O}_3+9Fe$.

Gọi $a$ mol Al, $b$ mol Fe${}_3$O${}_4$ ban đầu: $27a+232b=32,22$.

Sau phản ứng, hỗn hợp gồm Al dư ($A=a-\frac{8}{3}b$ mol), Fe ($3b$ mol) và Al${}_2$O${}_3$ (không tạo H${}_2$ với HCl, không tác dụng NaOH tạo H${}_2$). Hỗn hợp đồng nhất nên chia theo tỉ lệ mol như nhau.

Phần 1 + NaOH (chỉ Al tác dụng): $Al+NaOH+H_{2}O\to NaAl{O}_2+1,5H_2$
$n_{H_2}=\frac{2,016}{22,4}=0,09$ mol $\Rightarrow$ Al trong phần 1 = $0,06$ mol. Gọi $f$ là tỉ số phần 1: $fA=0,06$.

Phần 2 + HCl dư: Al cho 1,5 H${}_2$/mol, Fe cho 1 H${}_2$/mol ($Fe+2HCl\to FeC{l}_2+H_2$):
$n_{H_2}=(1-f)(1,5A+3b)=\frac{8,064}{22,4}=0,36$ mol.

Thay $a=\frac{32,22-232b}{27}$, thử $b=0,09$: $a=0,42$ mol, $A=0,42-0,24=0,18$ mol, $f=0,06/0,18=1/3$.
Kiểm tra phần 2: $(2/3)(1,5\times 0,18+3\times 0,09)=(2/3)(0,27+0,27)=0,36$ mol H${}_2$ ✓.

Vậy $m_{F{e}_3{O}_4}=0,09\times 232=20,88$ gam (Al = 11,34 gam, tổng 32,22 gam ✓). Khớp với đáp án nguồn.

A sai vì Al không có tính lưỡng tính. C sai vì Al thuộc nhóm IIIA, chu kì 3. D sai vì Al ở ô thứ 13 trong bảng tuần hoàn.

Quặng boxit có công thức Al${}_2$O${}_3$.2H${}_2$O.

(AI giải đề cho tôi)
Trong bốn kim loại Al, Fe, Cu, Mg, chỉ có Al là kim loại lưỡng tính, phản ứng được với dung dịch NaOH giải phóng khí H${}_2$: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2\uparrow$. Fe, Cu, Mg không phản ứng với dung dịch NaOH. Đáp án khớp với nguồn (53-A).

(AI giải đề cho tôi)
Quặng boxit là quặng nhôm quan trọng nhất, thành phần chính là nhôm oxit ngậm nước Al${}_2$O${}_3$.2H${}_2$O (cùng với các tạp chất như Fe${}_2$O${}_3$, SiO${}_2$...). Loại trừ: Na${}_3$AlF${}_6$ (A) là criolit (chất hóa dẻ dùng trong điện phân nhôm); KAl(SO${}_4$)${}_2$.12H${}_2$O (C) là phèn chua; Al(NO${}_3$)${}_3$.6H${}_2$O (D) là muối nitrat của nhôm. Đáp án khớp với đáp án nguồn 60-B.

(AI giải đề cho tôi)
Nhỏ dung dịch NH3 vào AlCl3: Al^{3+} + 3NH_3 + 3H_2O → Al(OH)_3↓ + 3NH_4^+, tạo kết tủa keo màu trắng Al(OH)_3. Vì NH_3 (dung dịch amoniac yếu) không tan được Al(OH)_3 nên khi nhỏ đến dư kết tủa vẫn giữ nguyên. Các đáp án khác: H_2SO_4, HCl là axit không tạo kết tủa với AlCl_3; NaCl không phản ứng. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (55. D).

(AI giải đề cho tôi)
Trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng điện phân nóng chảy hỗn hợp $A{l}_2{O}_3$ (tan trong cryolit $N{a}_{3}Al{F}_6$) ở nhiệt độ cao: $2A{l}_2{O}_3\stackrel{\text{điện phaˆn}}{\to }4Al+3O_2$. Vì Al là kim loại hoạt động mạnh, không thể điều chế bằng nhiệt luyện hay thủy luyện, và điện phân dung dịch không thực hiện được do nước bị điện phân trước. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (58.C).

(AI giải đề cho tôi)
Khối lượng Fe cần hàn: $m_{Fe}=6,72\times 7,9=53,088$ g $\Rightarrow n_{Fe}=53,088/56=0,948$ mol. Lượng Fe sinh ra bằng $0,948/0,79=1,2$ mol. Phản ứng tecmit: $2Al+F{e}_2{O}_3\to A{l}_2{O}_3+2Fe$, hiệu suất 96% nên $n_{F{e}_2{O}_3}=(1,2/2)/0,96=0,625$ mol, $n_{Al}=1,25$ mol. Khối lượng hỗn hợp: $0,625\times 160+1,25\times 27=100+33,75=133,75$ gam. Khớp đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Al tác dụng với dung dịch NaOH: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2\uparrow$ (hoặc $2Al+2NaOH+6H_{2}O\to 2Na[Al(OH{)}_4]+3H_2$). Khí sinh ra là $H_2$, khớp với đáp án C trong bảng đáp án của đề (Câu 45: C).

Đáp án 25,5

$m_{NaOH(pu)}=1.\frac{100}{5}=20$ tấn

$A{l}_2{O}_3+2NaOH\to 2NaAl{O}_2+H_{2}O$

$\Rightarrow m_{A{l}_2{O}_3}=\frac{20}{40.2}.102=25,5$ tấn

(AI giải đề cho tôi)
Quá trình hòa tan quặng bauxite trong NaOH: $A{l}_2{O}_3\cdot 2H_{2}O+2NaOH\to 2Na[Al(OH{)}_4]$. NaOH sau đó được thu hồi và quay lại vòng công nghệ, chỉ có 5% bị hao hụt và phải bổ sung. Mỗi ngày bổ sung 1 tấn NaOH tương ứng 5% lượng NaOH trong dây chuyền, vậy tổng lượng NaOH tham gia mỗi ngày là $1/0,05=20$ tấn. Số mol NaOH: $n_{NaOH}=\frac{20\cdot 10^6}{40}=5\cdot 10^5$ mol. Theo phương trình, $n_{A{l}_2{O}_3}=\frac{n_{NaOH}}{2}=2,5\cdot 10^5$ mol. Khối lượng $A{l}_2{O}_3$ tách được: $m=2,5\cdot 10^5\times 102=2,55\cdot 10^7$ g $=25,5$ tấn. Vậy mỗi ngày nhà máy tách được 25,5 tấn $A{l}_2{O}_3$.