Al + HNO3 → H2O + NO2 + Al(NO3)3 | Al ra Al(NO3)3
Sinx.edu.vn xin giới thiệu phương trình Al + HNO3 → H2O + NO2 + Al(NO3)3 là phản ứng oxi hóa khử. Bài viết này cung cấp đầy đủ thông tin về phương trình hóa học đã được cân bằng, điều kiện các chất tham gia phản ứng, hiện tượng (nếu có), ... Mời các bạn đón xem:
Phản ứng Al + HNO3 → H2O + NO2↑ + Al(NO3)3
1. Phương trình phản ứng Al tác dụng HNO3 đặc nóng
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
2. Điều kiện phản ứng
Không có
3. Cách tiến hành phản ứng
Cho Al (nhôm) tác dụng với axit HNO3.
4. Hiện tượng phản ứng
Chất rắn màu trắng của nhôm (Al) tan dần trong dung dịch axit HNO3, xuất hiện khí nitơ đioxit (NO2) có màu nâu đỏ.
5. Axit Nitric tác dụng với kim loại
Axit nitric tác dụng với kim loại trừ Au và Pt tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như NO2, NO, N2O ,N2, NH4NO3
Sản phẩm khử của N+5 sinh ra tùy thuộc vào độ mạnh yếu của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:
Dung dịch HNO3 đặc tác dụng với kim loại → NO2;
Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại khử yếu (như: Cu, Pb, Ag,..) → NO;
Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại mạnh (như: Al, Mg, Zn,...) thì N bị khử xuống mức
càng sâu → (N2, N2O, NH4NO3).
Cách phân biệt các khí sản phẩm sinh ra
N2O là khí gây cười
N2 không duy trì sự sống, sự cháy
NO2 có màu nâu đỏ
NO khí không màu nhưng bị oxit hóa thành NO2 màu nâu đỏ
NH4NO3 không sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi khai amoniac NH3
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3 + H2O
6. Tính chất của nhôm
6.1.Tính chất vật lí của nhôm
Nhôm là kim loại nhẹ (khối lượng riêng 2,7g/cm3).
Màu trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ không cao lắm (660oC).
Nhôm mềm, dễ kéo sợi và dễ dát mỏng.
Nhôm dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
6.2. Nhận biết nhôm
Cho Al phản ứng với dung dịch NaOH (hoặc KOH). Hiện tượng quan sát được: Nhôm tan dần, sinh ra khí không màu.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
6.3. Tính chất hóa học của nhôm
- Tác dụng với oxi và một số phi kim.
4Al + 3O2→ 2Al2O3
Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững, lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí, nước.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
- Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng,..)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4, HNO3 đặc, nguội
- Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc
Al + 4HNO3→ Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
- Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.
AI + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag
2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
- Tính chất hóa học riêng của nhôm.
Do lớp oxit nhôm bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm.
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑
- Phản ứng nhiệt nhôm
Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao.
Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa oxit sắt III và nhôm:
Fe2O3+ 2Al → 2Fe + Al2O3
Một số phản ứng khác như:
3CuO+ 2Al → Al2O3 + 3Cu
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
Cr2O3 + 2Al→ Al2O3 + 2Cr
6.4. Ứng dụng của Al
Máy cắt rất dễ kiếm và các bộ phận trong nhà máy sản xuất được làm bằng Al. Với đặc tính sáng và không rỉ sét, Al dần trở thành vật liệu không thể thiếu đối với mọi nhà máy. Một số mặt hàng được làm bằng Al, chẳng hạn như: Khung xe máy, khung xe hơi, thùng xe tải, các chi tiết tản nhiệt...
Đặc biệt, Al được sử dụng trong sản xuất trong ngành hàng không vũ trụ. Thân máy bay và cánh được làm bằng nhôm. Các ứng dụng dựa vào trọng lượng riêng nhẹ và bền của nhôm là rất cần thiết để tiết kiệm tối đa trọng lượng trong không khí.
7. Tính chất hóa học của HNO3
- Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO3 . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.
- Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni.
H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-
- Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
- Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat
2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2
- Axit nitric tác dụng với kim loại: Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .
Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to)
Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O
Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2
Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)
- Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.
- Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim.
C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2
P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4
3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O
- Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
- Tác dụng với hợp chất:
3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3Skết tủa + 2NO + 4H2O
PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa + 8NO2 + 4H2O
Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.
- Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.
8. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Tính chất hóa học của HNO3
Cho 2,7 gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 đậm đặc, sau phản ứng thu được V lít NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:
A. 6,72 lít
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
Lời giải:
Đáp án: A
nAl= 0,1 mol
Phương trình hóa học
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
1 3
0,1 x
Theo phương trình hóa học
nNO2 = 3nAl = 0,1.3 = 0,3 mol
Thể tích khí NO2 là: VNO2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít
Câu 2. Nhận định nào sau đây không đúng về Al?
A. Al có tính khử mạnh nhưng yếu hơn Na và Mg.
B. Al thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, ô số 13 trong bảng tuần hoàn.
C. Al dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, tốt hơn các kim loại Ag và Cu.
D. Al dễ nhường 3 electron hoá trị nên thường có số oxi hoá +3 trong các hợp chất.
Lời giải:
Đáp án: C
Nhận định sai về Al: Al dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, tốt hơn các kim loại Ag và Cu.
Câu 3. Trong các phát biểu sau:
(1) Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit kim loại như Fe2O3, Cr2O3,... thành kim loại tự do.
(2) Phản ứng của Al với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
(3) Những đồ vật bằng nhôm bị hoà tan trong dung dịch kiềm dư NaOH, Ca(OH)2,…
(4) Những axit H2SO4 đặc, nguội và HNO3 đặc, nguội đã oxi hoá bề mặt kim loại Al tạo thành một màng oxit có tính trơ, làm cho Al thụ động.
Số phát biểu đúng là
A. 4.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
Lời giải:
Đáp án: A
1) Đúng:
2Al + Fe2O3→ Al2O3 + 2Fe
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
2. Đúng:
Phản ứng của Al với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
Al tác dụng với oxit kim loại đứng sau Al
2Al + Fe2O3→ Al2O3 + 2Fe
3. Đúng Những đồ vật bằng nhôm bị hoà tan trong dung dịch kiềm dư NaOH, Ca(OH)2,…
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2+ 3H2↑
4. Al bị thụ động trong dung dịch H2SO4, HNO3 đặc nguội
Câu 4. Dãy chất nào sau đây đều có tính lưỡng tính?
A. ZnO, Ca(OH)2, KHCO3.
B. Al2O3, Al(OH)3, KHCO3.
C. Al2O3, Al(OH)3, K2CO3.
D. ZnO, Zn(OH)2, K2CO3.
Lời giải:
Đáp án: B
Al2O3, Al(OH)3, KHCO3.
Câu 5. Dãy chất nào tác dụng được với dung dịch H2SO4 (loãng) và NaOH?
A. Al, Al2O3, Na2CO3
B. Al2O3, Al, NaHCO3
C. Al2O3, Al(OH)3, CaCO3
D. NaHCO3, Al2O3, Fe2O3
Lời giải:
Đáp án: B
Al2O3, Al, NaHCO3
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑
2NaHCO3+ H2SO4→ Na2SO4+ 2H2O + 2CO2
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
Câu 6. Tính chất hóa học của nhôm
Nhôm bị thụ động trong dung dịch axit nào dưới đây?
A. Dung dịch H2SO4 loãng
B. Dung dịch HNO3 đặc nguội
C. Dung dịch HNO3 loãng
D. Dung dịch H2SO4 đậm đặc
Lời giải:
Đáp án: B
Nhôm bị thụ động trong dung dịch axit Dung dịch HNO3 đặc nguội
Câu 7. Cho Al lần lượt vào các dung dịch: H2SO4 loãng, HNO3(đậm đặc, to), Ba(OH)2, HNO3 loãng, H2SO4 đặc, thấy sinh ra khí B có tỉ khối so với O2 nhỏ hơn 0,8. Số dung dịch có thể phù hợp là:
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Lời giải:
Đáp án: A
MB < 32.0,8 = 25,6
Al + H2SO4 loãng → H2 (thỏa mãn)
Al + HNO3 đặc, to → NO2 (loại)
Al + Ba(OH)2 → H2 (thỏa mãn)
Al + HNO3 loãng → N2 hoặc N2O hoặc NO tất cả khối lượng mol của chúng đều ≥ 28 không thỏa mãn
Al + H2SO4 đặc, to → SO2 (hoặc H2S) loại