1. Cân bằng phản ứng Al + H2O ---> Al(OH)3 + H2

- Để cân bằng phản ứng, cần thêm hệ số vào các chất tham gia và sản phẩm sao cho số lượng các nguyên tố trên cả hai bên của phản ứng bằng nhau. Cân bằng phản ứng như sau:

2Al + 6H2O ------> 2Al(OH)3 + 3H2

Ở đây, đã thêm hệ số 2 trước Al, hệ số 6 trước H2O và hệ số 3 trước H2 để cân bằng phản ứng.

- Các bước làm chi tiết: 

Để cân bằng một phương trình hóa học, bạn cần thêm các hệ số phù hợp trước các chất tham gia và sản phẩm sao cho số lượng nguyên tử của mỗi loại nguyên tố trên cả hai bên của mũi tên phản ứng là bằng nhau. Dưới đây là một quy trình cân bằng phương trình hóa học:

+ Bước 1: Lập danh sách sổ nguyên tử

Viết phương trình hóa học  và lập danh sách số nguyên tử của mỗi loại nguyên tố trên cả hai bên của phản ứng.

Phản ứng chưa cân bằng: Al + H2O ----> Al(OH)3 + H2

Cân bằng phản ứng hoá học Al + H2O → Al(OH)3 + H2

+ Bước 2: Thêm hệ số phù hợp

Thêm hệ số vào trước các chất tham  gia và sản phẩm sao cho số nguyên tử của mỗi loại nguyên tố là bằng nhau.

Cân bằng phản ứng hoá học Al + H2O → Al(OH)3 + H2

+ Bước 3: Kiểm tra lại

Kiểm tra lại bằng cách đếm số nguyên của mỗi loại nguyên tố để đảm bảo rằng chúng đều bằng nhau trên cả hai bên của phản ứng.

Phương trình đã cân bằng là:

2Al + 6H2O ------> 2Al(OH)3 + 3H2

Bằng cách này, số nguyên tử của mỗi loại nguyên tố là bằng nhau trên cả hai bên của phản ứng, và phản ứng đã được cân bằng.

 

2. Lý thuyết cần nhớ về phản ứng nhôm (Al) tác dụng với nước (H2O) 

Khi nhôm tác dụng với nước có một số hiện tượng quan trọng:

- Tạo ra hydroxit nhôm Al(OH)3

2Al + 6H2O ----> 2Al(OH)3 + 3H2

Trong phản ứng này, nhôm tác dụng với nước để tạo ra hydroxit nhôm Al(OH)3 và khí H2. Hydroxit nhôm là một chất rắn kết tủa không tan trong nước, có thể xuất hiện dưới dạng một lớp trắng.

3- Phát ra khí hydro H2

Trong quá trình phản ứng, khí hidro (H2) được phát ra. Điều này có thể dẫn sự bong tróc hoặc bong tróc của bề mặt nhôm

- Nước trở nên kiềm

Do tạo ra hydroxit nhôm Al(OH)3 nước xung quang sẽ có xu hướng trở nên kiềm

- Phản ứng không xảy ra với nước lạnh:

Cần lưu ý rằng nhôm không phản ứng với nước lạnh, phản ứng chủ yếu xảy ra khi nước được làm nóng.

 

3. Bài tập áp dụng 

Câu 1: Cho lá nhôm vào dung dịch axit HCl có dư thu được 3,36 lít khí hidro (ở đktc). Khối lượng nhôm đã phản ứng là?

A. 1,80 gam

B. 2,7 gam

C. 4,050 gam

D. 5,40 gam

Lời giải

Ta có: n khí = 0,15 mol

2Al + 6HCl ----> 2AlCl3 + 3H2

0,1 ....................................0,15     mol

-> m Al = 0,1 x 27 = 2,7 gam

Chọn đáp án B

Câu 2: Có nên dùng chậu nhôm để chứa nước vôi trong không?

Lời giải:

- Không nên

- Giải thích:

Bài toán liên quan đến tính chất hóa học của nhôm và nước vôi Ca(OH)2. Khi chậu nhôm tiếp xúc với nước vôi, có thể xảy ra một phản ứng hóa học. Phản ứng này gồm có nhôm (Al) phản ứng với nước vôi Ca(OH)2 để tạo thành canxi nhôm hidroxit CaAl2(OH)8 và khí hydro H2

Tính chất kiềm của nước vôi làm cho vôi có khả năng tạo phức với nhôm, và phản ứng này có thể tạo ra sản phẩm kết tủa kém tan. Do đó, không nên sử dụng chậu nhôm để chứa nước vôi, vì nó có thể dẫn đến ăn mòn của nhôm và tạo ra sản phẩm không mong muốn. Thay vào đó, nên sử dụng các chất liệu phù hợp như nhựa, gốm, hoặc thủy tinh để chứa nước vôi.

Câu 3: Cho 10,8g một kim loại M (hóa trị III) phản ứng với khí clo ở nhiệt độ cao tạo thành 53,4g muối. Kim loại M là:

Lời giải:

Hướng dẫn:

- Viết phương trình phản ứng: Kim loại M có hóa trị III, nên phản ứng có thể được biểu diễn như sau:

M + 3/2 Cl2 ----> MCl3

- Tính số mol của muối được tạo ra:

Số mol MCl3 = khối lượng MCl3 : khối lượng riêng MCl3

Số mol MCl3 = 53,4 : M (MCl3)

- Xác định số mol của kim loại M:

Vì theo phương trình phản ứng, mỗi mol của kim loại M tạo ra một mol MCl3, nên số mol của kim loại M cũng bằng số mol của muối MCl3.

- Tính khối lượng của kim loại:

Khối lượng riêng của M = khối lượng : số mol = 10,8 g : số mol M

- Xác định kim loại M theo bảng tuần hoàn.

Cách giải chi tiết: 

2M + 3Cl2-----> (xúc tác nhiệt độ) 2MCl3

Bảo toàn khối lượng có: 

m Cl2 = 53,4 - 10,8 = 42,6 g

-> n Cl2 = 42,6 : 71 = 0,6 mol

Theo phương trình hóa học có: n M = 2/3 . nCl2 = 0,4 mol

-> M M = 10,8 : 0,4 = 27

Vậy kim loại cần tìm là Al

Câu 4: Cho 3,82 gam hỗn hợp hai kim loại Ba, Al vào lượng nước dư chỉ thu được dung dịch chứa duy nhất một muối. Cho biết khối lượng Ba có trong hỗn hợp là:

A. 3,4 gam

B. 1,6 gam

C. 1,37 gam

D. 2,740 gam

Lời giải

- Hướng dẫn: 

+ Viết phương trình phản ứng: Đối với kim loại Ba và Al phản ứng với nước, chúng có thể tạo muối và khi hydro H2. Tuy nhiên, muối của ba có thể là Ba(OH)2 trong điều kiện nước dư. Phương trình phản ứng như sau: 

Ba + 2H2O -----> Ba(OH)2 + H2

+ Tính số mol của Ba, Al

+ Tính số mol của Ba trong muối tại thành vì theo phương trình phản ứng, mỗi mol Ba tạo ra một mol Ba(OH)2 nến số mol Ba trong muối tạo thành là số mol Ba.

+ Tính khối lượng của Ba trong hỗn hợp

- Cách giải chi tiết:

+ Phương trình hóa học: 

Ba + 2H2O ---> Ba(OH)2 + H2

 x..........................x                        (mol)

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O ----> Ba(AlO2)2 + 3H2

2x.......x                                           (mol)

Theo phương trình hóa học: m Ba + m Al = 137x + 54x = 3,82 ---> x = 0,02 mol

Vậy m Ba = 137. 0,02 = 2,74 gam

Chọn đáp án D

Câu 5: Hòa tan 25,8g hỗn hợp gồm bột Al và Al2O3 trong dung dịch HCl dư. Sau phản ứng người ra thu được 0,6g khí H2. Khối lượng muối AlCl3 thu được sau phản ứng bằng bao nhiêu?

A. 54,1 gam

B. 45,5 gam

C. 80,1 gam

D. 25,80 gam

Lời giải:

- Cách giải: 

+ Bước 1: Viết phương trình phản ứng: phản ứng giữa Al và Al2O3 với HCl có thể được biểu diễn như sau: Al + 3HCl ---> AlCl3 + 3/2H2

+ Bước 2: Tính số mol của khí H2

+ Bước 3: Sử dụng số mol H2 để tính số mol Al

+ Bước 4: Tính khối lượng Al ban đầu

+ Bước 5: Tính khối lượng Al2O3 ban đầu

+ Bước 6: Tính khối lượng AlCl3 thu được

- Cách giải chi tiết:

2Al + 6HCl ---------> 2AlCl3 + 3H2

0,2.............................0,2.......0,3 mol

Al2O3 + 6HCl ------> 2AlCl3 + 3H2O

m Al2O3 = 25,8 - 0,2.27 = 20,4 gam

-> n Al2O3 = 20,4 / 102 = 0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố Al có:

n AlCl3 = n Al + 2.n Al2O3 = 0,6 mol

---> mAlCl3 = 0,6 . 133,5 = 80,1 gam

Chọn đáp án C

Câu 6: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe2O3 (phản ứng nhiệt nhôm). Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo 0,672 lít khí (Ddktc). Giá trị của m bằng bao nhiêu?

A. 0,540 gam

B. 0,123 gam

C. 1,080 gam

D. 1,72 gam

Lời giải:

- Hướng dẫn:

+ Bước 1: Viết phương trình phản ứng

Phản ứng khử giữa nhôm Al và oxit sắt Fe2O3 có thể được biểu diễn như sau:

2Al + Fe2O3 ----> Al2O3 + 2 Fe

+ Bước 2: Tính số mol Fe2O3

+ Bước 3: Xác đinh số mol nhôm Al

+ Bước 4: Tính khối lượng nhôm Al

+ Bước 5: Viết phương trình phản ứng với NaOH

+ Bước 6: Tính số mol Al2O3

+ Bước 7: Tính thể tích H2 ở đktc

+ Bước 8: Tính giá trị của m 

m = khối lượng Al - khối lượng Al2O3

- Cách giải chi tiết: 

Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH có khí thoát ra ---> Al dư 

2Al + Fe2O3 ----> (xúc tác nhiệt độ) 2Fe + Al2O3

0,02........0,01                                                          (mol)

2Al dư + 2NaOH + 2H2o -----> 2NaAlO2 + 3H2 

0,02............................................0,03                     (mol)

-> n Al = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol ----> m Al = 0,04.27 = 1,08 gam

Chọn đáp án C

Câu 7: Cho 5,4 gam bột nhôm tác dụng với 100ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn ta thu được V lít khí H2 (Đktc). Giá trị của V là?

A. 4,48 lít

B. 0,672 lít

C. 0,22 lít

D. 6,7222 lít

Lời giải:

- Hướng dẫn: 

+ Bước 1: Tính số mol NaOH dùng trong phản ứng

+ Bước 2: xác định số mol H2 tạo ra từ bột nhôm

+ Bước 3: Tính thể tích V của khí H2 ở đktc

- Cách giải chi tiết:

Đầu tiên viết phương trình phản ứng: 2Al + 2NaOH + 2H2O----> 2 Na3AlO3 + 3H2 

                                                           0,2         0,02                                                       (mol)

Sau phản ứng Al dư, NaOH dư

n khí = 0,03 mol ----> V = 0,03 .22,4 = 0,672 lít

Chọn đap án B

Bạn đọc có thể tham khảo bài viết: Cân bằng phản ứng sau: Al + Fe2O3 ---> Al2O3 + Fe