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

Al tác dụng được với dung dịch NaOH, Na và K tác dụng với H${}_2$O trong dung dịch

Ta có: $n_{Al}=2n_{F{e}_2{O}_3}\Rightarrow n_{Al}=0,25$ mol $\Rightarrow m_{Al}=6,75$ gam (với $n_{F{e}_2{O}_3}=0,125$)

(AI giải đề cho tôi)
Al${}_2$O${}_3$ là oxit lưỡng tính: tác dụng với cả axit và bazơ, ví dụ Al${}_2$O${}_3$ + 6HCl → 2AlCl${}_3$ + 3H${}_2$O và Al${}_2$O${}_3$ + 2NaOH → 2NaAlO${}_2$ + H${}_2$O. Các chất còn lại: Na${}_2$CO${}_3$ là muối của axit yếu và bazơ mạnh (tính bazơ), NaNO${}_3$ là muối trung hòa, AlCl${}_3$ là muối của axit mạnh và bazơ yếu (tính axit). Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 7, trang 43).

(AI giải đề cho tôi)
Ở nhiệt độ thường, Na và Ca tan (phản ứng) trong nước, Mg không tan trong nước và cũng không tan trong dung dịch kiềm. Chỉ có nhôm (Al) không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch kiềm do có tính lưỡng tính: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2\uparrow$. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 13: C).

(AI giải đề cho tôi)
Nhôm có hóa trị III, nhóm clorua (Cl) hóa trị I nên công thức nhôm clorua là $AlC{l}_3$. Các phương án B là $A{l}_2(S{O}_4{)}_3$ (sunfat), C là $Al(N{O}_3{)}_3$ (nitrat), D là $FeC{l}_2$ (sắt(II) clorua) đều không phải nhôm clorua. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 15: A).

$n_{H_2}=0,18$
Kim loại X hóa trị n, bảo toàn electron: $\frac{3,24n}{X}=0,18.2$ $⟶$ X $=9n$ $⟶$ $\{\begin{array}{l}n=3\\ X=27\end{array}$ => X là Al.

n${}_{Al}$ = 0,3 và n${}_{N_2}$ = 0,06

Bảo toàn electron: 3n${}_{Al}$ = 10n${}_{N_2}$ + 8n${}_{N{H}_4^{+}}$

→ n${}_{N{H}_4^{+}}$ = 0,0375

→ m muối = m${}_{Al(N{O}_3{)}_3}$ + m${}_{N{H}_{4}N{O}_3}$ = 66,9 gam.

Ta có: $m_{r\acute{\stackrel{˘}{a}}ngiảm}=m_O=4,8$ (g) $\Rightarrow n_O=0,3$ mol $\Rightarrow n_{H_{2pứ}}=0,3$ mol
Xét hỗn hợp Na, K, Ba có $\{\begin{array}{l}{n}_{Na}+n_K+2n_{Ba}=2n_{H_2}=0,6\\ n_{Na}+n_K=n_{Ba}\end{array}\Rightarrow n_{Ba}=0,2$ mol
Cho Y
$\{\begin{array}{l}B{a}^{2+}:0,2\text{ mol}\\ O{H}^{-}:0,6\text{ mol}\end{array}+\{\begin{array}{l}{H}^{+}:0,2\text{ mol}\\ A{l}^{3+}:0,12\text{ mol}\\ S{O}_4^{2-}:0,12\text{ mol}\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{BaS{O}_4}=n_{S{O}_4^{2-}}=0,12\text{ mol}\\ n_{Al(OH{)}_3}=4n_{A{l}^{3+}}-(n_{O{H}^{-}}-n_{H^{+}})=0,08\text{ mol}\end{array}\Rightarrow a=34,2$ (g)

PTHH: $2Al+F{e}_2{O}_3\to A{l}_2{O}_3+2Fe$

(a) $n_{Al}<n_{NaOH}$ => tan hết
(b) $Cu+F{e}_2(S{O}_4{)}_3\to 2FeS{O}_4+CuS{O}_4$ => tan hết
(c) Cu(2 mol) + 2FeCl${}_3$(2 mol) → CuCl${}_2$ + 2FeCl${}_2$ => không tan hết
(d) Tan hết
(e) $A{l}_4{C}_3+12H_{2}O\to 4Al(OH{)}_3+3C{H}_4$ (1 : 4)
$Ca{C}_2+2H_{2}O\to Ca(OH{)}_2+C_2{H}_2$ (2 : 2)
$2Al(OH{)}_3+Ca(OH{)}_2\to Ca(Al{O}_2{)}_2+4H_{2}O$ (4 : 2)
=> tan hết
(f) Không tan hết do tạo kết tủa BaCO${}_3$
Vậy các hỗn hợp rắn tan hoàn toàn là (a) (b) (d) (e)

(AI giải đề cho tôi)
Khối lượng muối tăng so với kim loại chính là khối lượng gốc SO4^2- ghép vào: m(SO4^2-) = 70,2 - 12,6 = 57,6 gam, suy ra n(SO4^2-) = 57,6/96 = 0,6 mol. Theo bảo toàn electron (Mg -> Mg^2+ + 2e; Al -> Al^3+ + 3e; 2H+ + 2e -> H2), mỗi mol SO4^2- trong muối tương ứng 1 mol H2 (vì mỗi H2SO4 cung cấp 2H+ tạo 1 H2 và 1 SO4^2- trong muối). Vậy n(H2) = 0,6 mol, V = 0,6 × 22,4 = 13,44 lít (đktc). Đáp án D, trùng với đáp án nguồn (65-D).

(AI giải đề cho tôi)
Nhôm bền trong không khí vì bề mặt nhôm phản ứng với oxy tạo thành lớp màng oxit mỏng, kín, bám chắc trên bề mặt bảo vệ kim loại bên trong: $4Al+3O_2\to 2A{l}_2{O}_3$. Vậy chất X là $A{l}_2{O}_3$, tương ứng đáp án C (khớp với đáp án nguồn 47-C).

(AI giải đề cho tôi)
Dùng dung dịch NaOH: Al tan trong NaOH (2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑, có bọt khí) còn MgO không tan/phản ứng với NaOH nên hiện tượng khác nhau, nhận biết được. NaCl, KNO3, nước không phản ứng với cả hai chất nên không phân biệt được. Đáp án khớp với đáp án nguồn (49-A).

Al → NO
0,01 0,01
m${}_{Al}$=0,27(g)

Quy đổi hỗn hợp X thành Ba, Al và C. Xét quá trình đốt hỗn hợp khí Z, ta có hệ sau:
$\{\begin{array}{l}137n_{Ba}+27n_{Al}+12n_C=m_X\\ n_C=n_{C{O}_2}\\ 2n_{Ba}+3n_{Al}=2n_{H_{2}O}\end{array}\to \{\begin{array}{l}137n_{Ba}+27n_{Al}+12n_C=29,7\\ n_C=0,2\\ 2n_{Ba}+3n_{Al}=1,05\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{Ba}=0,15mol\\ n_{Al}=0,25mol\\ n_C=0,2mol\end{array}$
Dung dịch Y gồm Ba²⁺ (0,15 mol), AlO₂⁻ (0,25 mol) và OH⁻. Xét dung dịch Y có:
$-\stackrel{BTĐT}{\to }{n}_{O{H}^{-}}=2n_{B{a}^{2+}}-n_{Al{O}_2^{-}}=0,05mol$
Khi cho 0,12 mol H₂SO₄ tác dụng với dung dịch Y ta nhận thấy: $n_{Al{O}_2^{-}}>n_{H^{+}}-n_{O{H}^{-}}$
$\Rightarrow n_{Al(OH{)}_3}=n_{H^{+}}-n_{O{H}^{-}}=0,19mol$ và BaSO₄ : 0,12 mol $\Rightarrow$ m = 0,19 × 78 + 0,12 × 233 = 42,78 (g)

Tính được: $n_{N_{2}O}=0,12mol$ và $n_{H_2}=0,16mol$
Dung dịch Y chứa Mg²⁺, Al³⁺ (x mol), NH₄⁺ (y mol), Na⁺ (z mol) và SO₄²⁻ (1,08 mol)
Theo đề: $\{\begin{array}{l}2n_{M{g}^{2+}}+4x+y=2,28\\ 40n_{Mg(OH{)}_2}=40n_{M{g}^{2+}}=27,84\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{M{g}^{2+}}=0,48mol\\ 4x+y=1,32(1)\end{array}$ và $-\stackrel{BTĐT}{\to }3x+y+z=1,2(2)$
$-\stackrel{BT:H}{\to }{n}_{H_{2}O}=0,92-2y$ $-\stackrel{BTKL}{\to }-27x+18y+62z=4,48(3)$
Từ (1), (2), (3) suy ra: x = 0,32 ; y = 0,04 ; z = 0,2
$-\stackrel{BT:N}{\to }{n}_{Mg(N{O}_3{)}_2}=0,04mol\Rightarrow n_{Mg}=0,44mol$
Ta có: $\{\begin{array}{l}{n}_{Al}+2n_{A{l}_2{O}_3}=0,32\\ 27n_{Al}+102n_{A{l}_2{O}_3}=10,56\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_{Al}=0,24mol\\ n_{A{l}_2{O}_3}=0,04mol\end{array}\Rightarrow \%m_{Al}=23,96\%$

Quặng boxit là Al${}_2$O${}_3$.2H${}_2$O

a) Đúng

b) Đúng, cryolite được thêm vào bể điện phân giúp giảm nhiệt độ nóng chảy của Al${}_2$O${}_3$, tăng độ dẫn điện, qua đó tiết kiệm được năng lượng, giảm chi phí sản xuất.

c) Sai, tại anode O${}_2$ sinh ra đốt cháy điện cực nên sản phẩm khí gồm CO, CO${}_2$, O${}_2$.

d) Sai, nếu đổi chiều dòng điện thì Al nóng chảy sinh ra nặng hơn nên rơi xuống, hỗn hợp khí CO, CO${}_2$, O${}_2$ đi lên, chúng gặp nhau sẽ xảy ra các tương tác hóa học và không thu được Al ở cửa thoát nữa.
a) Đúng
b) Đúng, cryolite được thêm vào bể điện phân giúp giảm nhiệt độ nóng chảy của Al${}_2$O${}_3$, tăng độ dẫn điện, qua đó tiết kiệm được năng lượng, giảm chi phí sản xuất.
c) Sai, tại anode O${}_2$ sinh ra đốt cháy điện cực nên sản phẩm khí gồm CO, CO${}_2$, O${}_2$.
d) Sai, nếu đổi chiều dòng điện thì Al nóng chảy sinh ra nặng hơn nên rơi xuống, hỗn hợp khí CO, CO${}_2$, O${}_2$ đi lên, chúng gặp nhau sẽ xảy ra các tương tác hóa học và không thu được Al ở cửa thoát nữa.

mdd NaOH = 1,5.60\%.2.40/(102.32\%) = 2,2 tấn

Al có lớp màng oxit bảo vệ nên ở điều kiện thường không tác dụng với H${}_2$O