Al2O3 có lưỡng tính không?

Câu hỏi: Al2O3 lưỡng tính?

Câu trả lời:

Al2O3 Là oxit lưỡng tính, phản ứng được với cả axit và bazơ.

Sau đây, mời bạn đọc cùng trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội tìm hiểu kỹ hơn về nhôm oxit (Al2O3) qua bài viết dưới đây.

1. Nhôm oxit là gì?

Nhôm oxit hay còn gọi là a-lumin (từ tiếng Pháp) là hợp chất hóa học của nhôm và oxi có công thức hóa học là Al.2O3. Nó còn được gọi là alumin trong cộng đồng khai thác mỏ, gốm sứ và khoa học vật liệu.

2. Tính chất vật lí của nhôm oxit

Al2O3 là chất rắn màu trắng, rất bền nhiệt, rất cứng, không tan trong nước.

Trong tự nhiên tồn tại ở cả dạng Al.2O3.2FUL2O ngậm nước và dạng khan như emeri, corindon có độ cứng cao.

♦ Pha lê nguyên chất là pha lê trong suốt, không lẫn màu của các loại đá quý: đỏ ruby ​​(tạp chất Cr2+, xanh saphia (tạp chất Fe3+ và Ti4+).

3. Tính chất hóa học của nhôm oxit

3.1.Nhôm oxit là oxit lưỡng tính nên phản ứng được với cả axit và bazơ.

Cụ thể, tính chất hóa học của nhôm oxit được thể hiện qua 2 phương trình sau:

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

3.2. Độ tin cậy:

Độ bền cũng là một trong những tính chất hóa học quan trọng của nhôm oxit. Nguyên nhân là do ion Al3+ có điện tích lớn (3+) và bán kính nhỏ (0,048 nm), bằng ½ bán kính ion Na+ nên lực hút giữa ion Al3+ và ion O2– rất mạnh, tạo ra một liên kết rất mạnh mẽ. bền chặt.

Do đó, Al2O3 có nhiệt độ nóng chảy rất cao (2050oC) và khó bị khử thành kim loại Al.

Khử Al2O3 bằng C không cho Al mà thu được AL4C3

Al2O3 Không tác dụng với H2, CO ở mọi nhiệt độ.

4. Ứng dụng

một. Tạo đá quý nhân tạo bằng cách nấu chảy Al2O3 với một lượng nhỏ oxit sắt trong ngọn lửa hoặc hồ quang hydro-oxy rồi kết tinh thành các tinh thể lớn. Những viên đá quý này trong suốt, lấp lánh và có màu rất đẹp nên được dùng làm đồ trang sức.

b. Tinh thể Al2O3 Nó còn được dùng để chế tạo các chi tiết trong ngành cơ khí chính xác như trang sức đồng hồ, máy phát tia laze, v.v.

c. Bột Al2O3 có độ cứng cao (emeri) được dùng làm chất mài mòn.

d. Phần chính của oxit nhôm được sử dụng để sản xuất nhôm.

đ. Ngoài ra, Al2O3 còn được dùng làm vật liệu chịu lửa: chén nung, ống lò và lớp lót trong lò điện. Oxit nhôm tinh khiết cũng được dùng làm xi măng cho răng.

5. Điều chế nhôm oxit

Al2O3 được điều chế bằng cách nung Al(OH)3 ở nhiệt độ cao 1200 – 1400oC:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3 GIỜ2O

6. Bài tập thực hành về nhôm và hợp chất của nhôm

Bài tập 1. Cho 15,6 gam hh Al và Al. Hỗn hợp bột gồm2O3 phản ứng với lượng dư dung dịch KOH. Khi phản ứng xong thu được 6,72 lít H2 (đktc). Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp là?

A. 34,62%.

B. 65,38%.

C. 51,92%.

D. 48,08%.

Đáp số: A. 34,62%

2Al(0,2) + 2KOH + 2H2O → 2KAlO2 + 3 GIỜ2 (0,3 mol)

Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + BẠN2O

Bài 2. Hòa tan 21 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 phản ứng với HCl vừa đủ thu được dung dịch A và 13,44 lít H2 (đkc). Phải thêm thể tích (lít) dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch A là bao nhiêu để thu được 31,2 gam kết tủa?

A. 2,4.

B. 2, 4 hoặc 4.

C.4.

D. 1,2 hoặc 2.

Đáp án: B. 2, 4 hoặc 4

Gọi số mol của Al và Al 2O3 lần lượt là a và b mol. tương ứng

→ 27a + 102b = 21

2Al(a) + 6HCl → 2AlCl3(a) + 3H2 (1,5a mol)

Al2O3(b) + 6HCl → 2AlCl3 (2b mol) + 3H2O

Ngas = 0,6 mol → 1,5a = 0,6 mol

Giải hệ phương trình ta được a = 0,4 và b = 0,1 mol.

Dung dịch A có ion Al3+: a + 2b = 0,6 mol

n ↓ = 0,4 Al3+ = 0,6 nên có 2 trường hợp xảy ra:

Trường hợp 1: Al3+ dư, NaOH hết

Al3+ + 3OH– (1,2) → Al(OH)3 (0,4 mol)

→ VẼNaOH = 1,2 : 0,5 = 2,4 lít.

Trường hợp 2: Al3+ và NaOH hết, kết tủa tan một phần

Al3+ (0,6) + 3OH– (1,8) → Al(OH)3 (0,6 mol)

Sau phản ứng còn lại 0,4 mol kết tủa nên khối lượng kết tủa là 0,2 mol.

Al(OH)3↓ (0,2) + OH- → AlO2– (0,2 mol) + 2H2O

NNaOH = 1,8 + 0,2 = 2 mol

→ VẼNaOH = 2 : 0,5 = 4 lít.

Bài 3. Hòa tan hoàn toàn 20,7 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 bằng lượng dung dịch NaOH 1M (vừa đủ). Sau phản ứng thu được 6,72 lít H.2 (ở đtc). Tính thể tích dung dịch NaOH đã dùng?

Câu trả lời

VUTRINHdd(NaOH) = 500 (ml)

Bài 4. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 vào họ2O thu được 200 ml dung dịch Y chỉ chứa chất tan duy nhất 0,5M. được a gam kết tủa. Tính m và a?

Câu trả lời

m = 8,2

một = 7,8

Bài 5. Hòa tan m gam Al trong dd HNO. dung dịch3 hỗn hợp N rất loãng chỉ ở trạng thái khí. thu được2O và NỮ2 có tỉ lệ mol của hai khí là 1:1. Tổng các hệ số cân bằng (nguyên, giản) của phương trình là.

A.44.

sinh45.

C.46.

D.47.

Câu trả lời. D. 47

6Al + 22HNO3 → 6Al(NO.3)3 + NỮ2 + NỮ2O + 11 giờ2O

Tổng các hệ số của phương trình là: 6 + 22 + 6 + 1 + 1 + 11 = 47

Bài 6. Hòa tan m gam Al trong dd HNO. dung dịch3 rất loãng, sản phẩm khử duy nhất là NH4NO3. Tổng các hệ số cân bằng (nguyên, rút ​​gọn) của phương trình là

A.58.

B.64.

C.60.

D.62.

Đáp án: A. 58

8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NHS4NO3 + 9H2O

Tổng các hệ số của phương trình là: 8 + 30 + 8 + 3 + 9 = 58

Bài 7. Một hỗn hợp gồm Na, Al có tỉ lệ mol 1 : 2. Cho hỗn hợp này vào nước, sau khi phản ứng kết thúc thu được 8,96 lít khí H.2 (dktc) và chất rắn. Khối lượng của vật rắn gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 5,6 gam.

B. 5,5 gam.

C. 5,4 gam.

D. 10,8 gam.

Đáp án: C.5,4 gam

Gọi số mol của Na và Al lần lượt là x và 2x (mol).

2Na(x) + 2H2O → 2NaOH(x) + H2 (0,5x mol)

2Al(x) + 2NaOH(x) + 2H2O → 2NaAlO2(x) + 3H2 (1,5x mol)

Ngas = 0,4 mol → 0,5x + 1,5x = 0,4 → x = 0,2

Chất rắn không tan là Al dư: nAl dư = 2x–x = x = 0,2 mol.

Vậy m = mAl dư = 27.0,2 = 5,4 gam.

Bài 8. Hỗn hợp A gồm Na, Al, Cu. Cho 12 gam A vào nước dư thu được 2,24 lít khí (dktc), nếu cho lượng hỗn hợp A trên vào dung dịch NaOH dư thì thu được 3,92 lít khí (dktc). Thành phần phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là

A. 59,06%

B. 22,5%

C.67,5%

D. 96,25%

Đáp án: B. 22,5%

Gọi số mol của Na, Al và Cu trong hỗn hợp lần lượt là x, y và z. tương ứng

Theo đề bài, cho A vào nước dư → Na phản ứng hết; Al phản ứng một phần.

2Na(x) + 2H2O → 2NaOH(x) + H2 (0,5x mol)

2Al(x) + 2NaOH(x) + 2H2O → 2NaAlO2 + 3 GIỜ2 (1,5x mol)

Ngas = 0,1 mol → 2x = 0,1 → x = 0,05 mol

Cho A vào dd NaOH dư thì cả Na và Al đều tham gia phản ứng

2Na (0,05) + 2H2O → 2NaOH + H2 (0,025 mol)

2Al(y) + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3 GIỜ2 (1,5y mol)

Nga = 0,175 mol → 0,025 + 1,5y = 0,175 → y = 0,1 mol

Bài 9. Nung nóng hỗn hợp A gồm Al, Fe2O3 thu được hỗn hợp B (hiệu suất 100%). Hòa tan hoàn toàn B bằng HCl thu được 2,24 lít khí (dktc), khối lượng của B như nhau nếu cho phản ứng với dung dịch NaOH dư thì có 8,8g chất rắn C. Khối lượng của Al và Fe lần lượt là 2O3. ?

A. 2,7 gam và 1,12 gam

B. 5,4 gam và 1,12 gam

C. 2,7 gam và 11,2 gam

D. 5,4 gam và 11,2 gam

Đáp số: C. 2,7 gam và 11,2 gam

2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe (1)

Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn B gồm Al. thu được 2O3Fe, Al dư hoặc Fe2O3 dư

(Vì B cho vào dung dịch NaOH không thấy khí thoát ra nên chưa thể khẳng định ngay chất còn dư)

Xét trường hợp 1: Fe2O3 dư; Chất rắn B gồm: Al2O3; Fe; Fe2O3 dư thừa

Khi cho B vào HCl chỉ có Fe phản ứng với HCl sinh ra khí:

Fe(0,1) + 2HCl → FeCl2 + FRIENDS2 (0,1 mol) (2)

→ nAl pứ = nFe = 0,1 mol → mAl = 2,7 gam; nFe2O3 pp = 0,1: 2 = 0,05 mol

Cho B tác dụng với NaOH thu được chất rắn C gồm Fe2O3 và Fe dư: 0,1 mol

→ m(Fe2O3) = 8,8 – 5,6 = 3,2 mol

mFe2O3 ban đầu = m(Fe2O3 dư) + mFe2O3 phản ứng = 3,2 + 0,05.160 = 11,2 gam.

Xét trường hợp 2: Al dư; chất rắn B gồm Al2O3; Al dư; Fe.

Khi cho B vào HCl, Al và Fe tác dụng với HCl sinh ra khí

Fe + 2HCl → FeCl2 + BẠN BÈ2 (3)

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3 GIỜ2 (4)

Cho B vào NaOH thì có Al; Al2O3 phản ứng hết, chất rắn C là Fe

nFe = 0,16 > đạt ở (3) và (4). Vậy trường hợp này không thỏa mãn.

Vậy A gồm Al 2,7 gam và Fe2O3 11,2 gam.

Bài 10. Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí (ở ptc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, làm lạnh), sau khi phản ứng kết thúc sinh ra 6,72 lít khí NO (dktc).2 (sản phẩm khử duy nhất, ở dtc). Giá trị của m là:

A. 12,3.

B. 15,6.

C.10,5.

D. 11,5.

Đáp số: A. 12,3

Khi cho X vào HCl chỉ có Al phản ứng:

2Al(0,1) + 6HCl → 2AlCl3 + 3 GIỜ2 (0,15 mol)

Cho X vào dd HNO3 đặc, nguội, chỉ có Cu ​​phản ứng

Cu(0,15) + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 (0,3 mol) + 2H2O

→ m = 0,1.27 + 0,15.64 = 12,3 gam.

Đăng bởi: Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12 , Hóa học 12

Nhớ để nguồn bài viết này: Al2O3 có lưỡng tính không? của website vietabinhdinh.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục