BÀI GIẢNG: BÀI TOÁN NHÔM VÀ KIM LOẠI KIỀM
CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHÔM
MÔN HÓA: LỚP 12
THẦY GIÁO: PHẠM THANH TÙNG – TUYENSINH247.COM
*Khi có 1 kim loại kiềm và nhôm hòa tan vào nước thì:
Phản ứng đầu tiên: kim loại kiềm (hoặc kiềm thổ) sẽ tan trong nước tạo thành dung dịch bazơ (hay còn gọi là dung
dịch kiềm)
Bazơ đó tiếp tục hòa tan nhôm tạo thành muối và khí H2.
*Khi có 1 kim loại kiềm và nhôm hòa tan vào một dung dịch kiềm khác thì:
kim loại kiềm (hoặc kiềm thổ) sẽ tan trong nước tạo thành dung dịch bazơ (hay còn gọi là dung dịch kiềm) và sau
đó Al tan trong dung dịch kiềm.
Câu 1: Hỗn hợp gồm Al và K nếu cho vào nước dư thì thu được 1,12 lít khí, nếu cho tác dụng với dung dịch
NaOH dư thì sẽ được 3,36 lít khí (đktc). Vậy phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp là:
A. 71,74%
B. 62,95%
C. 26,45%
D. 45,24%
Hướng dẫn giải:
Thí nghiệm 1: Thu được 0,05 mol H2: kim loại kiềm luôn phải hết
K + H2O → KOH + ½ H2
x→
x
x/2 mol
KOH + Al + H2O → KAlO2 + 3/2 H2
x→
3/2x mol
Ta có: nH2 = x/2+ 3x/2 = 0,05 mol → x = 0,025 mol
Thí nghiệm 2: Thu được 0,15 mol H2 là cực đại chứng tỏ các chất tan hết
K + H2O → KOH + ½ H2
0,025→
0,0125 mol
Al chắc chắn tan hết vì NaOH dư:
NaOH + Al + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2
11/120 ←
0,1375 mol
Rõ ràng trong thí nghiệm 1 phải có Al chưa tan hết
Nếu thí nghiệm với nước có số mol H2 nhỏ hơn thì chắc chắn Al dư.
Ta có %mAl = (11/120.27.100%): (11/120.27 + 0,025.39) = 71,74%
*Lưu ý: Nếu thể tích khí H2 trong thí nghiệm 2 lớn hơn trong thí nghiệm 1 thì chứng tỏ ở thí nghiệm 1 Al chưa tan
hết. Vì nếu các chất tan hết ở thí nghiệm 1 thì thể tích khí thu được trong 2 thí nghiệm bằng nhau.
Đáp án A
Câu 2: Hòa tan một hỗn hợp gồm Na và Al (có tỉ lệ mol là 1:3) vào nước dư. Sau phản ứng thì được 6,72 lít khí H2
(đktc) và một lượng chất rắn:
1 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!
A. 40,5 gam
B. 8,1 gam
C. 4,05 gam
D. Kết quả khác
Hướng dẫn giải:
Na + H2O → NaOH + 1/2 H2
X→
x
x/2 mol
NaOH + Al + H2O → NaAlO2+ 3/2 H2
x
Pứ
x→
Sau pứ
0
3x
x
3/2x mol
2x
Ta có: nH2 = x/2+ 3x/2 = 0,3 mol → x = 0,15 mol → Khối lượng chất rắn sau phản ứng là 2x.27 = 8,1 gam
*Chú ý: Chỉ cần tỉ lệ mol NaOH và Al là 1:1 là đủ hòa tan hết Al
Mà ở đây tỉ lệ mol là 1:3 nên Al dư.
Đáp án B
Câu 3: Cho 104,6 gam hỗn hợp Al2O3 và Na tác dụng với nước dư thu được 11,2 lít khí và còn m gam chất rắn
không tan. Giá trị của m bằng:
A. 30,6
B. 10,2
C. 20,4
D. 40,8
Hướng dẫn giải:
Na + H2O → NaOH + ½ H2
1 ← 0,5 mol
1
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+ H2O
0,8
1 mol
0,5←
1 mol
Ta có: mAl2O3 = 104,6 - 1.23 = 81,6 gam → nAl2O3 = 0,8 mol
Sau phản ứng còn 0,3 mol Al2O3 dư → m = 0,3.102 = 30,6 gam
Đáp án A
Câu 4: Phần trăm Na theo khối lượng để hợp kim Na-Al tan hoàn toàn trong H2O thu được dung dịch chỉ có 1 chất
tan là:
A. 36%
B. 46%
C. 56%
D. 76%
Hướng dẫn giải:
Sau phản ứng thu được dung dịch chứa 1 chất tan là NaAlO2 (chứng tỏ NaOH hết)
→nNa = nAl
Giả sử nNa = nAl = 1 mol → %mNa = 1.23.100%/(1.23+1.27) = 46%
Đáp án B
Câu 5: Hỗn hợp BaO và Al2O3 tan hết trong nước thu được dung dịch chỉ có 1 chất tan. Vậy phần trăm khối lượng
BaO là:
A. 60%
B. 40%
C. 35%
D. 65%
Hướng dẫn giải:
Sau phản ứng thu được dung dịch chứa 1 chất tan là Ba(AlO2)2
Từ công thức này ta thấy cứ 1 mol Ba thì có 2 mol Al → cứ 1 mol BaO thì có 1 mol Al2O3
→ %mBaO = 1.153.100%/(1.153+1.102) = 60%
2 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!
Đáp án A
Câu 6: Cho hỗn hợp Na và Al vào nước dư đến khi phản ứng ngừng thì thu được 4,48 lít H2 (đktc) và một chất rắn
không tan. Cho chất rắn này vào dung dịch HCl vừa đủ thì thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). Khối lượng kim loại Na
và Al trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 4,6 g và 5,4 g
B. 2,3 g và 5,4 g
C. 4,6 g và 8,1 g
D. 2,3 g và 2,7 g
Hướng dẫn giải:
Na + H2O → NaOH + ½ H2
x→
x
x/2 mol
NaOH + Al + H2O → NaAlO2+ 3/2 H2
x→
Pứ
x
3/2x mol
Ta có: nH2 = x/2+ 3x/2 = 2x = 0,2 mol → x = 0,1 mol
Sau phản ứng thu được chất rắn là Al dư
Aldư + 3HCl → AlCl3+ 3/2 H2
0,1
0,15 mol
Vậy nAl ban đầu = 0,1+x = 0,2 mol → mAl = 5,4 gam
Và mNa = 0,1.23 = 2,3 gam
Đáp án B
Câu 7: Hỗn hợp K, Al, Mg theo tỉ lệ mol 4:2:1 tác dụng với nước dư thu được 11,2 lít khí (đktc). Nếu cho hỗn hợp
tác dụng với dung dịch KOH dư thu được V lít khí, còn nếu cho tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được V’ lít
khí (đktc). V và V’ lần lượt là:
A. 7 và 8,96
B. 7,84 và 8,96
C. 7 và 8,4
D. 11,2 và 13,44
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol Mg là x mol; số mol Al là 2x mol; số mol K là 4x mol
Nhận xét thấy nK = 4x mol; nAl = 2x mol nên ở cả thí nghiệm tác dụng với nước và với dung dịch KOH thì cả K và
Al đều tan hết →Thể tích H2 thu được là bằng nhau → V = 11,2 lít
Thí nghiệm 1:
K + H2O → KOH + ½ H2
4x→
4x
2x mol
KOH + Al + H2O → KAlO2 + 3/2 H2
4x
2x→
3x mol
Vậy nH2 = 2x+3x = 0,5 mol → x = 0,1 mol
Thí nghiệm 2:
K + H2O → KOH + ½ H2
0,4→
0,2 mol
KOH + Al + H2O → KAlO2 + 3/2 H2
0,4
0,2→
0,3 mol
→V = 0,5.22,4 = 11,2 lít
Thí nghiệm 3:
K + HCl → KCl + ½ H2
3 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!
0,4→
0,2 mol
Mg+ 2HCl → MgCl2 + H2
0,1→
0,1 mol
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2 H2
0,2→
0,3 mol
Vậy nH2 = 0,2+0,1+0,3 = 0,6 mol → V’ = 0,6.22,4 = 13,44 lít
Đáp án D
Câu 8: Hỗn hợp Na, Zn, Fe tác dụng với nước dư được V lít khí, tác dụng với dung dịch KOH dư thu được 3V lít
khí, tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 5V lít khí. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp là:
A. 38,15%
B. 45,12%
C. 35,5%
D. 37,65%
Hướng dẫn giải:
Đặt nNa = 1 mol
-Thí nghiệm 1:
Na + H2O → NaOH + ½ H2
1→
1
0,5 mol
2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2
1
0,5 mol
Suy ra V = 0,5+ 0,5 = 1 mol
-Thí nghiệm 2: cả Na và Zn đều hết: sinh ra 3V = 3 mol H2
Na + H2O → NaOH + ½ H2
1→
1
0,5 mol
2KOH + Zn → K2ZnO2 +
2,5
H2
2,5 mol
-Thí nghiệm 3: Cả Na, Zn và Fe đều phản ứng
Độ chênh khí H2 là do Fe phản ứng sinh ra khí H2 → nH2 = 5V- 3V = 2V = 2 mol
Fe → H2
2← 2 mol
%mFe = 2.56.100%:(2.56+1.23+2,5.65) = 37,65%
Đáp án D
Câu 9: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 tác dụng với H2O cho phản ứng hoàn toàn thu được 200 ml
dung dịch A chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M. Thổi khí CO2 dư vào dung dịch A được a gam kết
tủA. Giá trị của m và a là?
A. 8,2 g và 78 g
B. 8,2 g và 7,8 g
C. 82 g và 7,8 g
D. 82 g và 78 g
Hướng dẫn giải:
Dung dịch A chỉ chứa một chất tan duy nhất nên Na2O và Al2O3 hòa tan vừa đủ (tỉ lệ mol của 2 chất là 1:1).
Na2O + H2O → 2NaOH
0,05 mol
0,1 mol
2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2+ H2O
0,1
0,05←
0,1 mol
4 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!
Chất tan có nồng độ 0,5M, thể tích 0,2 lít nên nNaAlO2 = 0,5.0,2 = 0,1 mol
→ nAl2O3 = nNa2O = 0,05 mol
Vậy Na2O: 0,05 mol và Al2O3: 0,05 mol → m = 0,05.62 + 0,05.102 = 8,2 gam
Dẫn khí CO2 vào dung dịch A chứa NaAlO2 → tạo ra kết tủa Al(OH)3 0,1 mol (bảo toàn nguyên tố Al)
→ a = 0,1.78 = 7,8 gam
Đáp án B
Câu 10: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thoát ra V lít khí. Nếu cũng cho m
gam X vào dung dịch NaOH (dư) thì được 1,75V lít khí. Thành phần % theo khối lượng của Na trong X là (biết
các thể tích khí đo trong cùng điều kiện)
A. 39,87%
B. 77,31%
C. 49,87%
D. 29,87%
Hướng dẫn giải:
Đặt nNa = 1 mol
Thí nghiệm 1 thì Al dư thì thể tích khí H2 thu được mới ít hơn H2 ở thí nghiệm 2:
Thí nghiệm 1:
Na + H2O → NaOH + ½ H2
1→
1
0,5 mol
NaOH + Al + H2O → NaAlO2+ 3/2 H2
1
1,5 mol
Vậy V = 0,5+ 1,5 = 2 mol
Thí nghiệm 2: cả Na và Al đều hết ta thu được 1,75V = 3,5 mol H2
Na + H2O → NaOH + ½ H2
1→
1
0,5 mol
NaOH + Al + H2O → NaAlO2+ 3/2 H2
2
3 mol
Vậy %mNa =1.23.100%/(1.23+2.27) = 29,87%
Đáp án D
5 Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD
tốt nhất!