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

(AI giải đề cho tôi)
Cho từ từ NaOH vào dd AlCl${}_3$: ban đầu tạo kết tủa keo trắng Al(OH)${}_3$ theo phản ứng $AlC{l}_3+3NaOH\to Al(OH{)}_3\downarrow +3NaCl$. Khi NaOH dư, Al(OH)${}_3$ (lưỡng tính) tan dần: $Al(OH{)}_3+NaOH\to NaAl{O}_2+2H_{2}O$. Vậy hiện tượng là kết tủa keo trắng, sau đó tan dần.

(AI giải đề cho tôi)
$n_{Al}=5,4/27=0,2$ mol; $n_{HCl}=0,65$ mol. Vì $0,2$ mol Al cần $0,6$ mol HCl nên HCl dư $0,05$ mol. Dung dịch A chứa $0,2$ mol $AlC{l}_3$ và $0,05$ mol HCl.

Khi cho NaOH vào A, NaOH trung hòa HCl trước: $HCl+NaOH\to NaCl+H_{2}O$ (dùng $0,05$ mol), sau đó $AlC{l}_3+3NaOH\to Al(OH{)}_3\downarrow +3NaCl$; nếu NaOH dư thì $Al(OH{)}_3+NaOH\to NaAl{O}_2+2H_{2}O$.

$n_{Al(OH{)}_3}=11,7/78=0,15$ mol. Hai khả năng:

TH1: NaOH không đủ để tan hết kết tủa (AlCl3 pư một phần):
$n_{NaOH}=0,05+3\cdot 0,15=0,5$ mol $\Rightarrow a=0,5/0,5=1$. Kiểm tra: sau trung hòa còn $0,45$ mol OH⁻, tạo đúng $0,15$ mol kết tủa, không dư → thỏa.

TH2: NaOH dư, tan một phần kết tủa: ban đầu tạo $0,2$ mol $Al(OH{)}_3$, bị tan $0,05$ mol:
$n_{NaOH}=0,05+3\cdot 0,2+0,05=0,7$ mol $\Rightarrow a=0,7/0,5=1,4$. Kiểm tra: $0,7$ mol OH⁻ = $0,05$ (trung hòa) $+0,6$ (tủa $0,2$) $+0,05$ (tan $0,05$) → còn đúng $0,15$ mol kết tủa → thỏa.

Vậy $a=1$ hoặc $a=1,4$ → chọn D (Cả A và C).

Chất rắn không tan là Al dư.
Na + H${}_2$O → NaOH + ½ H${}_2$
Al + NaOH + H${}_2$O → NaAlO${}_2$ + 3/2H${}_2$
Ta có:
n${}_{H_2}$ = 2n${}_{Na}$ = 0,1 mol ⇒ n${}_{Na}$ = 0,05 mol = n${}_{A{l}_{pu}}$
m = m${}_{Na}$ + m${}_{A{l}_{pu}}$ + m${}_{A{l}_{dư}}$ = 0,05.23 + 0,05.27 + 2,35 = 4,85 gam. ⇒ Chọn B.

(AI giải đề cho tôi)
Phương trình: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$.
$n_{H_2}=5,6/22,4=0,25$ mol $\Rightarrow n_{Al}=\frac{2}{3}\cdot 0,25=\frac{0,5}{3}\approx 0,1\overline{6}$ mol.
$m=0,1\overline{6}\times 27=4,5$ gam. Chọn B.

(AI giải đề cho tôi)
n(Al) = 5,4/27 = 0,2 mol. Phương trình: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2, nên n(H2) = 1,5 × 0,2 = 0,3 mol. V = 0,3 × 22,4 = 6,72 lít. Chọn B.

Hướng dẫn (nguồn, trang 21):
$n_{H_2}=3,36/22,4=0,15$ mol
$n_{NaOH}=0,3$ mol
$Al+NaOH+H_{2}O\to NaAl{O}_2+\frac{3}{2}{H}_2$
0,1 ← 0,1 ← 0,15
$A{l}_2{O}_3+2NaOH\to 2NaAl{O}_2+H_{2}O$
0,1 ← 0,2
Khối lượng $A{l}_2{O}_3=0,1.102=10,2$ gam.
Chọn D

(AI giải đề cho tôi)
n(Al) = 2,7/27 = 0,1 mol. Al tác dụng với dung dịch kiềm dư: 2Al + 2Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑. Tỉ lệ mol: n(H2) = (3/2)·n(Al) = 1,5 × 0,1 = 0,15 mol. Kiểm tra bảo toàn electron: Al → Al³⁺ (+3e), H⁺ → H₂ (2e), 0,1×3 = 0,3 mol e = 2×0,15 mol e ✓. V = 0,15 × 22,4 = 3,36 lít (đktc). Chọn C.

(AI giải đề cho tôi)
Gọi $n_{Na}=x$, $n_{Al}=2x$. Na tác dụng nước: $Na+H_{2}O\to NaOH+\frac{1}{2}{H}_2$, tạo $x$ mol NaOH và $0,5x$ mol $H_2$. NaOH phản ứng với Al: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$, nên lượng Al tan là $x$ mol, sinh thêm $1,5x$ mol $H_2$. Tổng $H_2=2x=0,4$ mol $\Rightarrow x=0,2$. Al dư $=2x-x=0,2$ mol, khối lượng chất rắn không tan $m=0,2\times 27=5,4$ g. Chọn B.

(AI giải đề cho tôi)
Chất rắn không tan là Al dư: n_Al dư = 0,54/27 = 0,02 mol. Đặt n_Ba = x, n_Al = 6x, n_Na = y. Phản ứng: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑; Na + H2O → NaOH + ½H2↑; 2Al + 2OH⁻ + 2H2O → 2AlO2⁻ + 3H2↑. Vì có Al dư nên OH⁻ pư hết: n_Al pư = (2x + y)/3. Tổng H2: n_H2 = x + y/2 + 1,5·(2x+y)/3 = 2x + y = 1,792/22,4 = 0,08 mol. Al dư: 6x − (2x+y)/3 = 0,02 → 18x − 2x − y = 0,06 → y = 16x − 0,06. Thay vào: 18x − 0,06 = 0,08 → x = 0,07/9 ≈ 0,00778; y = 0,58/9 ≈ 0,0644 (đều dương, thỏa). Kiểm tra: n_Al pư = 0,08/3 ≈ 0,0267; Al dư = 6x − 0,0267 = 0,02 ✓. m = 137x + 23y + 27·6x = 299x + 23y = (299·0,07 + 23·0,58)/9 = 34,27/9 ≈ 3,81 gam. Chọn D.

(AI giải đề cho tôi)
Gọi $n_{Ba}=a$, $n_{Al}=b$.

Trong dung dịch NaOH dư: Ba tác dụng với nước sinh H${}_2$ (tỉ lệ 1:1), Al tác dụng với NaOH sinh H${}_2$ (tỉ lệ 1:1,5):
$$a+1,5b=\frac{15,68}{22,4}=0,7(1)$$

Trong nước: Ba phản ứng sinh $a$ mol H${}_2$ và tạo $a$ mol Ba(OH)${}_2$; Al phản ứng với Ba(OH)${}_2$ theo tỉ lệ $2Al:1Ba(OH{)}_2$, nên lượng Al phản ứng tối đa là $2a$ (và $\le b$). Gọi lượng Al phản ứng là $b^{\prime }$, sinh $1,5b^{\prime }$ mol H${}_2$:
$$a+1,5b^{\prime }=\frac{8,96}{22,4}=0,4(2)$$

Từ (1)−(2): $b-b^{\prime }=0,2$. Vì Al dư so với base nên $b^{\prime }=2a$, suy ra $b=2a+0,2$. Thay vào (1):
$$a+1,5(2a+0,2)=0,7\Rightarrow 4a=0,4\Rightarrow a=0,1;b=0,4$$
Kiểm tra: nước: $0,1+1,5\cdot 0,2=0,4$ mol H${}_2$ = 8,96 L ✓; NaOH: $0,1+0,6=0,7$ mol = 15,68 L ✓.

$$m=0,1\cdot 137+0,4\cdot 27=13,7+10,8=24,5\text{gam}$$

Chọn C.

(AI giải đề cho tôi)
Trong nước: $2Na+2H_{2}O\to 2NaOH+H_2$ sinh $\frac{n_{Na}}{2}$ mol $H_2$ và $n_{Na}$ mol NaOH; NaOH sau đó tan hết Al (Al dư so với NaOH vì NaOH hết trước): $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$, sinh thêm $1,5n_{Na}$ mol $H_2$. Tổng: $n_{H_2}=2n_{Na}$, tức $V=2n_{Na}$.

Trong NaOH dư: Na và Al đều phản ứng hết, $n_{H_2}=\frac{n_{Na}}{2}+1,5n_{Al}=1,75V=3,5n_{Na}\Rightarrow n_{Al}=2n_{Na}$.

Phần trăm khối lượng Na: $\%m_{Na}=\frac{23n_{Na}}{23n_{Na}+27\cdot 2n_{Na}}=\frac{23}{77}\approx 29,87\%$. Chọn D.

(AI giải đề cho tôi)
Với HCl: $2Al+6HCl\to 2AlC{l}_3+3H_2$, nên $n_{Al}=\frac{2}{3}{n}_{H_2}=\frac{2}{3}\cdot 0,1=\frac{0,2}{3}$ mol. Với Ba(OH)₂ dư: $2Al+2Ba(OH{)}_2+2H_{2}O\to Ba(Al{O}_2{)}_2+3H_2$ (tỉ lệ $n_{H_2}=\frac{3}{2}{n}_{Al}$, giống với NaOH). Dùng 2m gam Al nên $n_{Al}=\frac{0,4}{3}$ mol, suy ra $n_{H_2}=\frac{3}{2}\cdot \frac{0,4}{3}=0,2$ mol, tức $V=0,2\cdot 22,4=4,48$ lít. Kiểm tra: với cùng một lượng Al, lượng H₂ sinh ra trong axit và trong kiềm bằng nhau (đều là $\frac{3}{2}{n}_{Al}$); lượng Al ở lần sau gấp đôi lần trước nên V = 2 × 2,24 = 4,48 lít.

PTHH: $$2\text{Al}+{\text{Fe}}_2{\text{O}}_3\stackrel{t^0}{\to }{\text{Al}}_2{\text{O}}_3+2\text{Fe}$$
Ban đầu: 0,4 | 0,1
PU: 0,2 ← 0,1 → 0,2
SPU: 0,2 | 0,2
m${}_Y$ = m${}_{Fe}$ + m${}_{Aldư}$ = 0,2.27 + 56.0,2 = 16,6 gam.
Chọn A.

X tác dụng với NaOH có khí H${}_2$ nên Al dư.
(1) 2Al + Fe${}_2$O${}_3$ → Al${}_2$O${}_3$ + 2Fe
0,1 → 0,1
(2) Al${}_2$O${}_3$ + 2NaOH → 2NaAlO${}_2$ + H${}_2$O
0,1 → 0,2
(3) Al + NaOH + H${}_2$O → NaAlO${}_2$ + 3/2H${}_2$
0,1 0,1 ← 0,15
n${}_{NaOH}$ = 0,2 + 0,1 = 0,3 (mol)
⇒ V${}_{NaOH}$ = 0,3 lít = 300 ml. ⇒ Chọn D.

(AI giải đề cho tôi)
$n_{Al}=8,1/27=0,3$ mol. Rắn X gồm Fe, Al₂O₃ và Al dư. Chỉ Al tác dụng với NaOH: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$, $n_{H_2}=3,36/22,4=0,15$ mol → $n_{Aldư}=0,1$ mol. Al đã phản ứng: $0,3-0,1=0,2$ mol. Theo $F{e}_2{O}_3+2Al\to 2Fe+A{l}_2{O}_3$: $n_{F{e}_2{O}_3}=0,1$ mol → $m=0,1\times 160=16$ gam. Đáp án C.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm: $2Al+C{r}_2{O}_3\to A{l}_2{O}_3+2Cr$ (Al dư). X gồm Al, Al₂O₃, Cr; mỗi phần nặng 21,95 g.

Phần 1: chỉ Al tác dụng với NaOH sinh H₂: $n_{H_2}=1,68/22,4=0,075$ mol $\Rightarrow n_{Al}=0,05$ mol mỗi phần.

Gọi $a$ = mol Cr₂O₃ đã phản ứng trong mỗi phần, sinh ra $a$ mol Al₂O₃ và $2a$ mol Cr. Bảo toàn khối lượng (khối lượng X bằng khối lượng phản chất ban đầu, không tính thêm khối lượng Cr₂O₃ chưa phản ứng vì nó vẫn nằm trong X):
$$27(0,05)+102a+104a=1,35+206a=21,95\Rightarrow a=0,1\text{ mol}.$$

Phần 2 với HCl (Cr tan tạo CrCl₂): $Al+3HCl$; $A{l}_2{O}_3+6HCl$; $Cr+2HCl$:
$$n_{HCl}=3(0,05)+6(0,1)+2(0,2)=0,15+0,6+0,4=1,15\text{ mol}.$$
$$V=1,15/1=1,15\text{ lıˊt}.$$

Chọn đáp án A.

(AI giải đề cho tôi)
$n_{Al}=10,8/27=0,4$ mol; $n_{F{e}_3{O}_4}=34,8/232=0,15$ mol. Gọi hiệu suất $x$: $8Al+3F{e}_3{O}_4\to 4A{l}_2{O}_3+9Fe$, Al phản ứng $=0,4x$, Fe tạo thành $=0,45x$. Hòa tan trong $H_{2}S{O}_4$ dư: Al dư $0,4(1-x)$ cho $H_2=0,6(1-x)$; Fe cho $H_2=0,45x$. Tổng $n_{H_2}=0,6-0,15x=10,752/22,4=0,48\Rightarrow x=0,8$. Hiệu suất 80%.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm: $8Al+3F{e}_3{O}_4\to 4A{l}_2{O}_3+9Fe$. Rắn X gồm $A{l}_2{O}_3$, Fe và có thể Al dư. Cho X tác dụng NaOH dư: chỉ Al và $A{l}_2{O}_3$ phản ứng, Fe là chất rắn Z. Khí $H_2$ = 3,36/22,4 = 0,15 mol sinh ra từ Al kim loại: $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2$ nên $n_{Al(dư)}=0,1$ mol. Dung dịch Y chứa $NaAl{O}_2$; sục $C{O}_2$ dư: $NaAl{O}_2+C{O}_2+2H_{2}O\to Al(OH{)}_3+NaHC{O}_3$. Kết tủa $Al(OH{)}_3$ = 39/78 = 0,5 mol = tổng số mol Al trong hỗn hợp ban đầu. Vậy Al vào $A{l}_2{O}_3$ = 0,5 − 0,1 = 0,4 mol → $n_{A{l}_2{O}_3}=0,2$ mol → $n_{F{e}_3{O}_4}=0,2\times 3/4=0,15$ mol. Kiểm tra: Fe tạo ra = 0,45 mol (chất rắn Z, không phản ứng với NaOH — hợp lý). $m=0,5\times 27+0,15\times 232=13,5+34,8=48,3$ gam.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm: $2Al+F{e}_2{O}_3\stackrel{t^o}{\to }A{l}_2{O}_3+2Fe$. Rắn Y gồm Fe, $A{l}_2{O}_3$ và Al dư (nếu có). Chia Y làm hai phần bằng nhau, gọi mỗi phần chứa $a$ mol Al dư và $f$ mol Fe.
- Với NaOH (dư): chỉ Al tan sinh $H_2$: $1,5a=0,84/22,4=0,0375\Rightarrow a=0,025$ mol.
- Với $H_{2}S{O}_4$ loãng (dư): cả Fe và Al tan sinh $H_2$ ($A{l}_2{O}_3$ tan không sinh khí): $f+1,5a=3,08/22,4=0,1375\Rightarrow f=0,1$ mol Fe trong mỗi nửa.
Vậy toàn bộ Y: Fe = 0,2 mol → $F{e}_2{O}_3$ ban đầu = 0,1 mol (16 g); Al đã phản ứng = 0,2 mol; Al dư = 2×0,025 = 0,05 mol. Tổng Al = 0,25 mol = 6,75 g.
$m=16+6,75=22,75$ gam. Kiểm tra bảo toàn: khối lượng hợp lý, các phương trình đã cân bằng.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm: $8Al+3F{e}_3{O}_4\to 4A{l}_2{O}_3+9Fe$. Gọi $x$ mol Al phản ứng, thì tạo $x/2$ mol $A{l}_2{O}_3$, $9x/8$ mol Fe, tiêu thụ $3x/8$ mol $F{e}_3{O}_4$ (còn dư vì $3x/8<0,04$ khi $x<0,1067$). Al dư: $0,12-x$.

Trong HCl dư: $Al+3HCl\to AlC{l}_3+\frac{3}{2}{H}_2$; $Fe+2HCl\to FeC{l}_2+H_2$; $F{e}_3{O}_4$ dư tan không sinh $H_2$: $F{e}_3{O}_4+8HCl\to FeC{l}_2+2FeC{l}_3+4H_{2}O$.

Bảo toàn H₂: $\frac{3}{2}(0,12-x)+\frac{9x}{8}=0,15\Rightarrow 0,18-0,375x=0,15\Rightarrow x=0,08$ mol.

Suy ra: Fe = $0,09$ mol; Al dư = $0,04$ mol; $F{e}_3{O}_4$ dư = $0,04-0,03=0,01$ mol.

Muối: $FeC{l}_2$: $0,09+0,01=0,10$ mol → 12,70 g; $FeC{l}_3$: $0,02$ mol → 3,24 g; $AlC{l}_3$: $0,12$ mol → 16,02 g.

$m=12,70+3,24+16,02=31,96\approx 31,97$ g.

Kiểm tra: tổng khối lượng muối = khối lượng X + HCl − H₂ = (3,24 + 9,28 − 0,64) + 0,54·36,5 − 0,30 = 31,96 g ✓.