Nhôm và các hợp chất của nhôm

Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

0


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

NHÔM

Hình 1. Một mẩu nhôm 2,6 gram, 1x2 cm.

1. VỊ TRÍ – CẤU TẠO
-

Nhôm thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, có số thứ tự 13 trong bảng tuần hoàn.

-

Nhôm thuộc nguyên tố p, cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1.

-

Cấu tạo của đơn chất: mạng lập phương tâm diện.

-

I1: 577,5 kJ/mol

I2: 1816,7 kJ/mol
I3: 2744,8 kJ/mol
→ Năng lượng ion hóa nhỏ, dễ nhường 3e, có số oxi hóa: +3.

2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng. Nhôm nguyên chất dẫn
điện rất tốt, tuy kém đồng, nhưng dây dẫn bằng nhôm dần thay thế đồng vì nhôm nhẹ
bằng khoảng 1/3 đồng. Nhôm dẫn nhiệt gấp 3 lần sắt, lại không gỉ, nên được dùng làm
1


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

dụng cụ nhà bếp. Vì nhôm khá mềm và kém dai nên người ta thường chế tạo hợp kim
nhôm với Mg, Si… để tăng độ bền.
 Nhiệt độ nóng chảy: 660,32oC.
 Nhiệt độ sôi: 2519oC.
 Nguyên tử khối: 26.98u

3. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Nhôm là kim loại phổ biến nhất trong vỏ quả đất. Trong tự nhiên, Al có trong:





Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O
Mica: K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O

Bauxite: Al2O3.nH2O
Cryolite: 3NaF.AlF3 hay (Na3AlF6)

4. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Al có tính khử mạnh: Al → Al3+ + 3eTác dụng với phi kim
Nhôm là chất khử mạnh nên phản ứng dễ dàng với phi kim khác như Cl2, S, O2…
4Al + 3O2

t


2 Al2O3

2Al + 3Cl2

t


2AlCl3

2Al + 3S

o

o

t


Al2S3

o

Tác dụng với nước
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + H2↑
→ Phản ứng sẽ dừng lại vì tạo Al(OH)3 không tan.
Thực tế nhôm không phản ứng với nước vì bề mặt nhôm có lớp Al2O3 bền vững bảo vệ.
Tác dụng với axit
 Al tác dụng HCl và H2SO4 loãng giải phóng khí H2
2Al + 6HCl 2AlCl3 + H2↑
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2↑
2


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

 Al tác dụng H2SO4 đặc, nóng
2Al + 6H2SO4

t

Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
o

(rất đặc)
2Al + 4H2SO4

t


Al2(SO4)3 + S↓ + 4H2O
o

(đặc)
8Al + 15H2SO4

t

4Al2(SO4)3 + 3H2S↑ + 12H2O
o

(hơi đặc)
 Al tác dụng với HNO3 đặc nóng
Al + 6HNO3

t

Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
o

 Al tác dụng với HNO3 loãng
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
(hơi loãng)
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O
(loãng)
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
(rất loãng)
Chú ý
Các khái niệm chỉ nồng độ của dung dịch axit: “rất đặc”, “đặc”, “hơi đặc”, “loãng”, “hơi loãng”, “loãng
hơn”, “rất loãng”… chỉ có ý nghĩa tương đối. Thông thường với axit H2SO4, HNO3 với nồng độ mol

≥ 6M được xem là đặc và < 6M xem là loãng. Khi giải bài cần đọc kĩ đề bài để biết sản phẩm khử tạo
ra khí gì.
Nhôm không tác dụng với H2SO4 đặc, nguội và HNO3 đặc, nguội vì bị thụ động hóa.
Tác dụng với dung dịch muối
Nhôm phản ứng được với dung dịch muối của những kim loại hoạt động hóa học yếu hơn
tạo muối nhôm và kim loại mới.
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
3


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
Tác dụng với dung dịch bazơ
Al + OH- → AlO2- +

3H ↑
2
2

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 +

3H ↑
2
2

natri aluminat
Theo quan điểm tạo phức: Al + NaOH → Na[Al(OH)4] +

3H ↑
2
2

natri tetrahidroxoaluminat
Cơ chế:
Trước hết, màng bảo vệ Al2O3 bị phá huỷ trong dung dịch kiềm:
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Hoặc

(1)

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

Tiếp đến, kim loại nhôm khử nước:
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑

(2)

Màng Al(OH)3 bị phá huỷ trong dung dịch bazơ:
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Hoặc

(3)

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Các phản ứng (2) và (3) xảy ra luân phiên nhau cho đến khi nhôm bị tan hết. Vì vậy có thể
viết gộp lại:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
Hoặc

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

Tác dụng với oxit kim loại kém hoạt động (phản ứng nhiệt nhôm)
Nhôm khử được các oxit kim loại đứng sau nó.
2Al + Cr2O3

t

Al2O3 + 2Cr
o

∆H < 0
4


Chuyên đề: Nhôm

5.

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

2Al + 3CuO

t

Al2O3 + 3Cu

∆H < 0

2Al + Fe2O3

t

Al2O3 + 2Fe

∆H < 0

o

o

ĐIỀU CHẾ

Để điều chế nhôm thường chỉ dùng phương pháp điện phân nhôm oxit nóng chảy từ quặng
Bauxite (Al2O3 lẫn SiO2 và Fe2O3).

Hình 2. Quặng Bauxite chứa nhôm.

Do trong tự nhiên nhôm tồn tại chủ yếu ở dạng nhôm oxit nên điện phân nóng chảy nhôm
oxit là cách hiệu quả nhất:
Các giai đoạn điều chế
a. Tinh chế quặng Bauxite (làm sạch nguyên liệu)
Đây là giai đoạn quan trọng vì nếu không làm sạch nguyên liệu nhôm điều chế ra có lẫn tạp
chất sẽ dễ bị ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.
 Nguyên liệu được cho tác dụng với dung dịch xút nóng:
2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O
2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O

 Sau đó sục khí CO2 dư vào dung dịch:
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓
NaOH + CO2 → NaHCO3
5


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

 Lọc lấy kết tủa nung ở 9000C sẽ thu được oxit nhôm tinh khiết
2Al(OH)3

t

Al2O3 + 3H2O
o

b. Điện phân Al2O3 nóng chảy
Để tiết kiệm nhiên liệu, người ta hòa tan Al2O3 vào Cryolite (Na3AlF6) để làm giảm nhiệt độ
nóng chảy của Al2O3 từ 20500C xuống 850 - 9000C; tăng độ dẫn điện do tạo thành nhiều ion
hơn; tạo lớp bảo vệ không cho O2 phản ứng với Al nóng chảy:
2Al2O3

đpnc

 Al + 3O2

Quá trình điện phân thường dùng điện cực bằng than chì nên có phản ứng phụ giữa điện
cực và oxi ở cực dương (tạo khí CO và CO2) vì vậy trong quá trình điện phân phải thường

xuyên hạ thấp điện cực.

Hình 3. Sơ đồ thùng điện phân Al2O3 nóng chảy.

6. ỨNG DỤNG
Thông thường nhôm thường được sử dụng dưới dạng hợp kim nhôm. Nhôm nguyên
chất có sức chịu kéo thấp, nhưng các hợp kim với đồng, kẽm, mangan, magiê và silic lại
có thuộc tính cơ học cao hơn đáng kể.
Nhôm và hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong đời sống.

6


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

7


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

8


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

HỢP KIM NHÔM
1. TÍNH CHẤT
 Khối lượng riêng nhỏ (xấp xỉ 2,7g/cm³) nên nhôm và hợp kim nhôm chỉ nặng bằng 1/3
thép, đó là tính chất đặc biệt được chú trọng khi các thiết bị cần chế tạo phải chú trọng
đến trọng lượng (trong ngành hàng không, vận tải...)
 Tính chống ăn mòn trong khí quyển: Do đặc tính oxi hoá của nó đã biến lớp bề mặt của
nhôm thành oxit nhôm (Al2O3) rất sít chặt và chống ăn mòn cao trong khí quyển, do đó
chúng có thể dùng trong đa ngành mà không cần sơn bảo vệ. Để tăng tính chống ăn
mòn, người ta đã làm cho lớp oxit nhôm bảo vệ dày thêm bằng cách anot hoá.
 Tính dẫn điện: Tính dẫn điện của nhôm bằng 2/3 của đồng, nhưng do nhôm nhẹ hơn
nên chúng được sử dụng nhiều hơn bởi nếu cùng truyền một dòng điện thì dây nhôm
nhẹ hơn bằng 1/2; ít bị nung nóng hơn...
 Tính dẻo: Rất dẻo, nên rất thuận lợi cho việc kéo thành dây, tấm, lá, băng, màng; ép
chảy thành các thanh có biên dạng đặc biệt (dùng cho khung cửa, các loại tản nhiệt...rất
thuận tiện khi sản xuất)
 Nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp nên thuận tiện cho việc nấu chảy khi đúc, nhưng
cũng làm nhôm và hợp kim nhôm không sử dụng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400oC.
 Độ bền, độ cứng: Thấp.

2. PHÂN LOẠI
Hợp kim nhôm biến dạng
Được chia làm hai loại là hợp kim nhôm biến dạng hoá bền được bằng nhiệt luyện và hợp
kim nhôm biến dạng không hoá bền được bằng nhiệt luyện.

 Phân nhóm không hóa bền được bằng nhiệt luyện là loại chứa ít hợp kim hơn, không
thể hóa bền được bằng nhiệt luyện, chỉ có thể hóa bền bằng biến dạng nguội.
 Phân nhóm hóa bền được bằng nhiệt luyện là loại chứa nhiều hợp kim, ngoài biến dạng
nguội có thể hóa bền thêm bằng nhiệt luyện.
Ví dụ. Nhôm thương phẩm (>99,0%), hợp kim Al-Mn, hợp kim Al-Mg…

9


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

Hợp kim nhôm đúc
Hợp kim nhôm đúc là hợp kim với nhiều hợp kim hơn, có nhiệt độ chảy thấp hơn, tính đúc
cao, hợp kim giòn hơn, không thể biến dạng dẻo. Khả năng hóa bền bằng nhiệt luyện của
nhóm này nếu có cũng không cao.
Ví dụ. Hợp kim Al-Si (silumin), hợp kim Al-Si-Mg(Cu)…
Các hợp kim khác
Ngoài các hợp kim sản xuất theo các phương pháp truyền thống như trên còn có các hợp
kim nhôm được chế tạo theo các phương pháp không truyền thống, đó là các hợp kim bột
(hay thiêu kết) và hợp kim nguội nhanh.
Một số hợp kim nhôm thường gặp
 Đura (Dural)
Là hợp kim nhôm biến dạng điển hình được dùng rộng rãi trong kỹ thuật hàng không.
Thành phần
Ngoài nhôm, vật liệu chính cấu thành nên đura là đồng, mangan và magiê.
Tính chất
-

Nhẹ, cứng và bền.
Sự tham gia của kim loại đồng làm tăng độ bền nhưng cũng làm cho hợp kim dễ
bị ăn mòn.

Công dụng

Do có độ bền riêng cao nên đura được sử dụng phổ biễn trong kỹ thuật hàng không (kết
cấu máy bay, tàu vũ trụ…), giao thông vận tải (dầm chịu lực xe tải, sườn tàu biển…) hoặc
làm dụng cụ thể thao…
 Silumin
Thành phần
Là hợp kim nhôm đúc được dùng rộng rãi nhất. Nó là hợp kim được tạo nên từ cơ sở hệ
hợp kim Al - Si. Ngoài ra trong thành phần còn có thể có thêm Mg, Mn, Cu, Zn…
Phân loại
Theo thành phần hóa học người ta chia silumin ra làm 2 nhóm:
-

Silumin đơn giản
10


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

Là hợp kim nhôm đúc mà thành phần chính của nó là nhôm và silic.
Silumin đơn giản có tính đúc rất tốt (độ chảy loãng cao, khả năng điền đầy khuôn lớn, độ
nhẵn bề mặt rất cao) nên được dùng để đúc định hình các chi tiết có hình dạng phức tạp.
Nhược điểm của nó là có rỗ khí, cơ tính thấp,không có khả năng hóa bền bằng nhiệt luyện.
Thường dùng làm vật liệu để đúc các chi tiết máy có hình dáng phức tạp, chịu tải trọng
nhẹ.
-

Silumin phức tạp

Là hợp kim nhôm với 4 - 10% Si và có thêm các nguyên tố hợp kim đặc biệt như Cu, Mg,

Zn, Mn…
Do có thêm các nguyên tố hợp kim mà độ bền của silumin phức tạp cao hơn hẳn nhất là
sau khi nhiệt luyện. Thường dùng làm các chi tiết máy quan trọng như: thân máy nén, thân
nắp động cơ ô tô, pit tông.

3. ỨNG DỤNG
 Nhôm và hợp kim nhôm có các tính chất phù hợp với nhiều công dụng khác nhau, trong
một số trường hợp ứng dụng của hợp kim nhôm không thể thay thế được trong công
nghệ chế tạo máy bay và các thiết bị ngành hàng không khác do sức bền cao và khối
lượng nhẹ.
 Hợp kim nhôm, nhẹ và bền, được dùng để chế tạo các chi tiết của phương tiện vận tải
(ô tô, máy bay, xe tải, toa tàu hỏa, tàu biển, v.v.)

11


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

NHÔM OXIT
1. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Nhôm oxit là chất rắn màu trắng, không tác dụng với nước và không tan trong nước.
Nóng chảy ở 2050oC.

Hình 4. Nhôm oxit ở dạng bột.

Trong tự nhiên, nhôm oxit tồn tại cả ở dạng ngậm nước và dạng khan: Dạng ngậm nước
như bauxite Al2O3.2H2O là nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhôm. Dạng khan như như
emery, có độ cứng cao, dùng làm đá mài. Corundum là ngọc thạch rất cứng, cấu tạo tinh

thể trong suốt, không màu. Corundum thường có màu là do lẫn một số tạp chất oxit kim
loại. Nếu tạp chất là Cr2O3, ngọc có màu đỏ tên là ruby, nếu tạp chất là TiO2 và Fe2O3, ngọc
có màu xanh tên là sapphire. Ruby và sapphire nhân tạo được chế tạo bằng cách nung nóng
hỗn hợp nhôm oxit với Cr2O3 hoặc TiO2 và Fe2O3.

2. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Tính bền
Ion Al3+ có điện tích lớn (3+) và bán kính ion nhỏ (0,048nm) bằng 1/2 bán kính ion Na+
hoặc 2/3 bán kính ion Mg2+ nên lực hút giữa ion Al3+ và ion O2− rất mạnh, tạo nên liên kết
rất bền vững. Do cấu trúc này mà Al2O3 có nhiệt độ nóng chảy rất cao (2050oC) và khó bị
khử thành kim loại Al.
 Al2O3 không bị khử bởi H2, CO ở nhiệt độ cao.
 Al2O3 tác dụng với C
Al2O3 + C

2000C
t
Al4C3 + CO↑
o

o

12


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

Tính lưỡng tính

Al2O3 có tính lưỡng tính: tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm.
 Al2O3 thể hiện tính bazơ
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O
 Al2O3 thể hiện tính axit
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Al2O3 + 2OH− + 3H2O → 2[Al(OH)4]−

3. ỨNG DỤNG
 Tinh thể Al2O3 (ruby, sapphire…) được dùng làm đồ trang sức.
 Chế tạo các chi tiết trong các ngành kĩ thuật chính xác, như chân kính đồng hồ, thiết bị
phát tia laser,...
 Oxit nhôm là một thành phần của vật liệu gốm alumina.
 Bột Al2O3 có độ cứng cao được dùng làm vật liệu mài.
 Bauxite Al2O3.2H2O là nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại.

13


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

NHÔM HYDROXIT
1. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Hình 5. Mẫu nhôm hydroxit trong ống nghiệm

 Nhôm hydroxit là chất rắn, có màu trắng và khối lượng riêng bằng 2,42 g/cm3.
 Nhôm hydroxit không tan trong nước, và tồn tại trong dung dịch dưới dạng kết tủa

keo.

2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Nhôm hydroxit kém bền với nhiệt
Nhôm hydroxit khi bị nhiệt phân tạo ra Al2O3 và O2
4Al(OH)3

575C
t

 2Al2O3 + 3O2↑
o

o

Nhôm hydroxit là hydroxit lưỡng tính
 Nhôm hydroxit biểu thị tính bazơ
Giống các bazơ khác, Al(OH)3 cũng có thể làm đổi màu các
chất chỉ thị như: làm quỳ tím hóa xanh và hóa hồng dung dịch
phenolphtalein.
Trong môi trường axit, Al(OH)3 có thể xảy ra phản ứng trung
hòa với các axit như H2SO4, HCl, HNO3… tạo ra muối Al3+ .
Al(OH)3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O
Al(OH)3 + HCl → AlCl3 + H2O
14


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

Al(OH)3 + HNO3 → Al(NO3)3 + H2O
 Nhôm hydroxit biểu thị tính axit
Ngoài khả năng tác dụng với axit, Al(OH)3 còn có thể tác dụng với các dung dịch kiềm
như dung dịch NaOH, Ba(OH)2,… tạo ra các muối aluminate
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
Chú ý
Nhôm hydroxit thể hiện tính bazơ trội hơn tính axit. Do có tính axit nên nó còn có tên là
aluminic. Axit aluminic là axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic.
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓

3. ĐIỀU CHẾ
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + NH4Cl
Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + NH4+

4. ỨNG DỤNG
Trong công nghiệp, nhôm hydroxit được sản xuất nhằm chuyển đổi để điều chế ra nhôm
oxit, nhôm kim loại hay các hợp chất khác của nhôm như: Al2(SO4)3, Al(NO3)3, Poly
Aluminium Chloride (PAC) dùng trong xử lý nước thải.
Trong lĩnh vực y học, nhôm hydroxit được sử dụng như một loại thuốc kháng axit được
biết đến với các thương hiệu như Alu-Cap, Gaviscon… Có tác dụng làm giảm nồng các axit
dư thừa trong dạ dày, chữa các triệu chứng như viêm loét, ợ nóng, khó tiêu. Ngoài ra, một
số loại thuốc khác còn được sử dụng để kiểm soát hàm lượng phosphate trong máu của
những người bị suy thận.

Hình 6. Kết tủa keo Al(OH)3

15

Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

PHÈN NHÔM
1. KHÁI NIỆM
Phân loại
Gồm hai loại:
 Phèn đơn: nhôm sunfat Al2(SO4)3
Sản xuất từ axit sunfuric H2SO4 và một vật liệu chứa nhôm như đất sét, cao lanh, quặng
bauxite, nhôm hydroxit. Khi sử dụng nhôm hydroxit, sản phẩm thu được có chất lượng
tốt nhất: hàm lượng nhôm oxit Al2O3 có thể đạt tới 17% đồng thời hàm lượng sắt oxit
Fe2O3 có thể dưới 0,04%. Khi dùng nguyên liệu chứa nhôm khác, chất lượng sản phẩm
thường thấp hơn và tiêu hao nguyên vật liệu thường cao hơn. Công thức chung của nhôm
sunfat là Al2(SO4)3.nH2O, thường gặp Al2(SO4)3.18H2O chứa 15% Al2O3. Tùy theo điều kiện
sản xuất, có thể thu được nhiều loại tinh thể nhôm sunfat hydrat hóa khác nhau, trong đó
giá trị của n có thể là 18, 16, 27,…
 Phèn kép: Muối kép của sunfat nhôm với sunfat kim loại kiềm hoặc amoni.
Tính chất
 Kali nhôm sunfat hay phèn nhôm kali
(thường gọi là phèn chua) KAl(SO4)2.12H2O
hay K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O
- Trong suốt, không màu, vị chát, cảm giác
se lưỡi
- Khối lượng riêng 1,75 g/cm3
- Điểm nóng chảy 92 - 93oC
- Nhiệt độ sôi 200oC (phân hủy, mất nước
kết tinh, thành phèn khan ở dạng bột
trắng (thường gọi là phèn phi hoặc khô

phèn) ít tan trong nước)
- Dung dịch phèn chua có tính axit, không
độc.
 Amoni nhôm sunfat hay phèn nhôm amoni
(NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)
- Tinh thể không màu
- Khối lượng riêng 1,65 g/cm3
- Điểm nóng chảy 94,5oC

Hình 7. Kali nhôm sunfat

16


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

2. ỨNG DỤNG
 Tinh thể phèn tan trong nước tạo màng hydroxit lắng xuống kéo theo các chất bẩn lơ
lửng trong nước, làm cho nước đục thành nước trong.
KAl(SO4)2 → K+ + Al3+ + 2SO42Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+
 Làm chất cầm màu trong nhuộm vải; chất kết dính trong công nghiệp sản xuất giấy;
thuốc thử trong các phòng thí nghiệm…
 Là một thành phần của bột nở, bột chữa cháy; dùng trong mạ điện…
 Trong y học, phèn nhôm dùng làm thuốc cầm máu bề mặt, lau rửa bộ phận cơ thể ra
nhiều mồ hôi, rửa niêm mạc miệng, họng; làm thuốc rắc kẽ chân, dùng làm thuốc lợi
tiểu, gây nôn. Theo y học cổ truyền, còn gọi phèn chua là bạch phèn. Bạch phèn có tính
hàn, vào kinh tì, giải độc, sát khuẩn, cầm máu, chữa viêm dạ dày, ruột; dùng thêm các
vị thuốc khác chữa đau răng.

17


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
VỀ NHÔM
Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa về nhôm và hợp chất. Nhận biết, tách chất.
Nắm vững các tính chất hóa học chung và phương pháp điều chế nhôm và hợp chất của
nhôm.
Dạng toán về tính lưỡng tính của nhôm, nhôm oxit và nhôm hydroxit
Khi cho muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo tỉ lệ mol mà phản ứng có thể
xảy ra theo trình tự:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓

(1)

Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O

(2)

Ta có các dạng toán hay gặp sau:
𝑛

a) Biết T = 𝑛𝑂𝐻

−

𝐴𝑙3+

Nếu
T≤3

Xảy ra phản ứng (1), có tạo kết tủa
Xảy ra phản ứng (1) sau đó kết tủa ở (1) bị tan hết theo (2)

T≥4
⇒ n↓ = 0

3
Xảy ra (1) và (2): kết tủa tạo ở (1) có tan bớt một phần
theo (2).

b) Biết 𝑛𝐴𝑙3+ và n↓, tính OHSo sánh 𝑛𝐴𝑙3+ và n↓
 Nếu 𝑛𝐴𝑙3+ = n↓: chỉ xảy ra phản ứng (1) ⇒ 𝑛𝑂𝐻 − = 3𝑛𝐴𝑙3+
 Nếu 𝑛𝐴𝑙3+ ≠ n↓: có 2 trường hợp.
Trường hợp 1. Xảy ra (1): Al3+ dư ⇒ OH- được tính theo kết tủa.
18


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

Trường hợp 2. Xảy ra (1) và (2): 𝑛𝑂𝐻 − = 𝑛𝑂𝐻 −(1) + 𝑛𝑂𝐻 −(2)
Dạng toán về muối aluminate tác dụng với axit

Dựa trên cơ sở phản ứng: AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3↓
Sau đó nếu axit dư thì: Al(OH)3 + H+ → Al3+ + 3H2O
Giải thích hiện tượng – mô tả thí nghiệm liên quan đến các tính chất của nhôm
Nắm vững tính chất lí – hóa của kim loại, đặc biệt là nhôm.
 Muối nhôm thường có màu trắng và hòa tan trong nước tạo dung dịch trong suốt.
 Nhôm hydroxit tồn tại trong dung dịch ở dạng kết tủa keo.
Dạng toán về phản ứng nhiệt nhôm
Thường gặp:
2yAl + 3FexOy

t

yAl2O3 + 3xFe
o

Gọi X là hỗn hợp trước phản ứng và Y là hỗn hợp sau phản ứng.
Xét hai trường hợp:
Trường hợp 1. Phản ứng hoàn toàn
 Al hết, FexOy hết ⇒ Y gồm Al2O3, Fe.
 Al hết, FexOy dư ⇒ Y gồm Al2O3, Fe, FexOy.
 Al dư, FexOy hết ⇒ Y gồm Fe, Al2O3 và Al dư.
Nếu dữ kiện bài toán không cho số mol Al và FexOy ban đầu thì ta phải xét lần lượt 3
trường hợp trên, kết luận trường chấp nhận.
Dựa vào một số dữ kiện của đề bài cũng có thể kết luận được thành phần của hỗn hợp Y.
Ví dụ:
 Y tác dụng với NaOH giải phóng khí H2 ⇒ Al dư, FexOy hết,
 Y tác dụng với NaOH, không có khí thoát ra ⇒ Al hết, FexOy hết hoặc dư.
 Y gồm 2 kim loại ⇒ Al dư, FexOy hết hoặc dư.
Trường hợp 2. Phản ứng không hoàn toàn
Trong trường hợp này, hỗn hợp Y gồm: Fe, Al2O3, Al dư và FexOy dư.

→ Lập hệ phương trình đại số liên hệ giữa các ẩn số là số mol của các chất trong 2 hỗn
hợp X, Y. Một số phương trình toán học có thể thiết lập từ các định luật bải toàn:
19


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

 Bảo toàn khối lượng mX = mY.
 Bảo toàn nguyên tố: ∑nnguyên tố A (X) = ∑nnguyên tố A (Y).

20


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

BÀI TẬP VỀ NHÔM &
HỢP CHẤT CỦA NHÔM
1. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
1) Một cốc thuỷ tinh chứa 200ml dung dịch AlCl3 0,2M. Cho từ từ vào cốc V ml dung dịch
NaOH 0,5M. Tính khối lượng kết tủa nhỏ nhất khi V biến thiên trong đoạn 200ml đến
280ml.
A. 1,56g

B. 3,12g

C. 2,6g

D. 0,0g

2) Hoà tan hoàn toàn 8,2 gam hỗn hợp Na2O, Al2O3 vào nước thu được dung dịch A chỉ
chứa một chất tan duy nhất. Tính thể tích CO2 (đktc) cần để phản ứng hết với dung dịch A.
A. 1,12 lit

B. 2,24 lit

C. 4,48 lit

D. 3,36 lit

3) Thêm 150ml dung dịch NaOH 2M vào một cốc đựng 100ml dung dịch AlCl3 nồng độ x
mol/l, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,1 mol chất kết tủa. Thêm tiếp 100ml
dung dịch NaOH 2M vào cốc, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,14 mol chất
kết tủa. Tính x.
A. 1,6M

B. 1,0M

C. 0,8M

D. 2,0M

4) Cho m gam hỗn hợp B gồm CuO, Na2O, Al2O3 hoà tan hết vào nước thu được 400ml
dung dịch D chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M và chất rắn G chỉ gồm một
chất. Lọc tách G, cho luồng khí H2 dư qua G nung nóng thu được chất rắn F. Hoà tan hết F
trong dung dịch HNO3 thu được 0,448 lit (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tỉ khối so
với oxi bằng 1,0625. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m.

A. 34,8g

B. 18g

C. 18,4g

D. 26g

5) Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1M tác dụng với dung dịch NaOH 0,5M thu được một kết tủa
keo, đem sấy khô cân được 7,8 gam. Thể tích dung dịch NaOH 0,5M lớn nhất dùng là bao
nhiêu?
A. 0,6 lit

B. 1,9 lit

C. 1,4 lit

D. 0,8 lit

6) Thêm NaOH vào dung dịch chứa 0,01 mol HCl và 0,01 mol AlCl3. Lượng kết tủa thu được
lớn nhất và nhỏ nhất ứng với số mol NaOH lần lượt là:
A. 0,04 mol và 0,05 mol

B. 0,03 mol và 0,04 mol
21


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

C. 0,01 mol và 0,02 mol

D. 0,02 mol và 0,03 mol

7) Hoà tan 0,54 gam Al trong 0,5 lit dung dịch H2SO4 0,1M được dung dịch A. Thêm V lit
dung dịch NaOH 0,1M cho đến khi kết tủa tan trở lại một phần. Nung kết tủa đến khối
lượng không đổi ta được chất rắn nặng 0,51 gam. Giá trị của V là?
A. 1,2 lit

B. 1,1 lit

C. 1,5 lit

D. 0,8 lit

8) Cho m gam Kali vào 250ml dung dịch A chứa AlCl3 nồng độ x mol/l, sau khi phản ứng kết
thúc thu được 5,6 lit khí (đktc) và một lượng kết tủa. Tách kết tủa, nung đến khối lượng
không đổi thu được 5,1 gam chất rắn. Tính x.
A. 0,15M

B. 0,12M

C. 0,55M

D. 0,6M

9) Cho dung dịch chứa 0,015 mol FeCl2 và 0,02 mol ZnCl2 tác dụng với V ml dung dịch
NaOH 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn tách lấy kết tủa nung trong không khí đến
khối lượng không đổi được 1,605 gam chất rắn. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng

chất rắn trên là:
A. 70ml

B. 100ml

C. l40ml

D. 115ml

10) Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na2O, Al2O3 vào nước được dung dịch trong suốt
A. Thêm dần dần dung dịch HCl 1M vào dung dịch A nhận thấy khi bắt đầu thấy xuất hiện
kết tủa thì thể tích dung dịch HCl 1M đã cho vào là 100ml còn khi cho vào 200ml hoặc 600ml
dung dịch HCl 1M thì đều thu được a gam kết tủa. Tính a và m.
A. a = 7,8g; m = 19,5g

B. a = 15,6g; m = 19,5g

C. a = 7,8g; m = 39g

D. a = 15,6g; m = 27,7g

11) Cho 200ml dung dịch KOH vào 200ml dung dịch AlCl3 1M thu được 7,8 gam kết tủa.
Nồng độ mol của dung dịch KOH đã dùng là:
A. 1,5M hoặc 3,5M

B. 3M

C. 1,5M

D. 1,5M hoặc 3M

12) Cho m gam Na vào 50ml dung dịch AlCl31M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu
được 1,56 gam kết tủa và dung dịch X. Thổi khí CO2 vào dung dịch X thấy xuất hiện kết tủa.
Tính m.
A. 1,44g

B. 4,41g

C. 2,07g

D. 4,14g

13) Thêm 240ml dung dịch NaOH 1M vào một cốc thuỷ tinh đựng 100ml dung dịch AlCl3
nồng độ x mol/l, khuấy đều đến phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,08 mol chất kết
tủa. Thêm tiếp 100ml dung dịch NaOH 1M vào cốc, khuấy đều đến phản ứng hoàn toàn
thấy trong cốc có 0,06 mol chất kết tủa. Tính x.
A. 0,75M

B. 1M

C. 0,5M

D. 0,8M

14) Trong một cốc thuỷ tinh đựng dung dịch ZnSO4. Thêm vào cốc 200ml dung dịch KOH
nồng độ x mol/l thì thu được 4,95 gam kết tủa. Tách kết tủa, nhỏ dung dịch HCl vào nước
22


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

lọc thì thấy xuất hiện kết tủa trở lại, tiếp tục cho HCl vào đến khi kết tủa tan hết rồi cho
dung dịch BaCl2 dư vào thì thu được 46,6 gam kết tủa. Tính x.
A. 2M

B. 0,5M

C. 4M

D. 3,5M

15) Cho m gam Na vào 200 gam dung dịch Al2(SO4)3 1,71%, sau khi phản ứng hoàn toàn
thu được 0,78 gam kết tủa. Tính m.
A. 1,61g

B. 1,38g hoặc 1,61g

C. 0,69g hoặc 1,61g

D. 1,38g

16) Dung dịch A chứa m gam KOH và 40,2 gam K[Al(OH)4]. Cho 500 ml dung dịch HCl 2M
vào dung dịch A thu được 15,6 gam kết tủa. Giá trị của m là?
A. 22,4g hoặc 44,8g

B. 12,6g

C. 8g hoặc 22,4g

D. 44,8g

17) Cho 3,42 gam Al2(SO4)3 tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH, sau phản ứng thu được
0,78 gam kết tủa. Nồng độ mol/l nhỏ nhất của dung dịch NaOH đã dùng là?
A. 0,15M

B. 0,12M

C. 0,28M

D. 0,19M

18) Cho V lit dung dịch NaOH vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến
phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được
lượng kết tủa trên là:
A. 0,9

B. 0,45

C. 0,25

D. 0,6

19) Cho 120 ml dung dịch AlCl3 1M tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH thu được 7,8 gam
kết tủa. Nồng độ mol/l lớn nhất của NaOH là?
A. 1,7M

B. 1,9M

C. 1,4M

D. 1,5M

20) Một cốc thuỷ tinh chứa 200ml dung dịch AlCl3 0,2M. Cho từ từ vào cốc V ml dung dịch
NaOH 0,5M. Tính khối lượng kết tủa lớn nhất khi V biến thiên trong đoạn 250mlV320ml.
A. 3,12g

B. 3,72g

C. 2,73g

D. 8,51g

21) Hoà tan hoàn toàn 19,5 gam hỗn hợp Na2O, Al2O3 vào nước được 500ml dung dịch
trong suốt A. Thêm dần dần dung dịch HCl 1M vào dung dịch A đến khi bắt đầu thấy xuất
hiện kết tủa thì dừng lại nhận thấy thể tích dung dịch HCl 1M đã cho vào là 100ml. Tính
nồng độ mol của các chất tan trong dung dịch A.
A. [Na[Al(OH)4]] = 0,2M; [NaOH] = 0,4M

B. [Na[Al(OH)4]] = 0,2M; [NaOH] = 0,2M

C. [Na[Al(OH)4]] = 0,4M; [NaOH] = 0,2M

D. [Na[Al(OH)4]] = 0,2M

22) Cần ít nhất bao nhiêu ml dung dịch HCl 1M cần cho vào 500 ml dung dịch Na[Al(OH)4]
0,1M để thu được 0,78 gam kết tủa?
A. 10

B. 100

C. 15

D. 170
23


Chuyên đề: Nhôm

Lớp 10 Hóa trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn Khánh Hòa

23) Cho V lit dung dịch NaOH 0,4M vào dung dịch có chứa 58,14 gam Al 2(SO4)3 thu được
23,4 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là?
A. 2,68 lit

B. 6,25 lit

C. 2,65 lit

D. 2,25 lit

24) Rót V ml dung dịch NaOH 2M vào cốc đựng 300 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,25M thu được
một kết tủa. Lọc kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi được 5,1 gam chất rắn. V có
giá trị lớn nhất là?
A. 150

B. 100

C. 250

D. 200

25) Cho 100 ml dung dịch Al2(SO4)30,1M. Số ml dung dịch NaOH 0,1M lớn nhất cần thêm
vào dung dịch trên để chất rắn có được sau khi nung kết tủa có khối lượng 0,51 gam là bao
nhiêu?
A. 500

B. 800

C. 300

D. 700

26) Cho dung dịch NaOH 0,3M vào 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu được một kết tủa
trắng keo. Nung kết tủa này đến khối lượng không đổỉ được 1,02 gam chất rắn. Thể tích
dung dịch NaOH lớn nhất đã dùng là?
A. 2 lit

B. 0,2 lit

C. 1 lit

D. 0,4 lit

27) Hoà tan m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch B. Tiến hành 2 Thí nghiệm sau:
TN1: Cho dung dịch B tác dụng với 110ml dung dịch KOH 2M thu được 3a gam kết tủa.
TN2: Cho dung dịch B tác dụng với 140ml dung dịch KOH 2M thu được 2a gam kết tủa.Tính
m.
A. 14,49g

B. 16,1g

C. 4,83g

D. 80,5g

28) Thêm dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol NaOH và 0,1 mol Na[Al(OH)4]
thu được 0,08 mol chất kết tủa. Số mol HCl đã thêm vào là:
A. 0,16 mol

B. 0,18 hoặc 0,26 mol C. 0,08 hoặc 0,16 mol D. 0,26 mol

29) Cho 250ml dung dịch NaOH 2M vào 250ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, sau khi
phản ứng hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Tính x.
A. 1,2M

B. 0,3M

C. 0,6M

D. 1,8M

30) Trong 1 cốc đựng 200 ml dung dịch AlCl3 0,2M. Rót vào cốc 100 ml dung dịch NaOH,
thu được một kết tủa, đem sấy khô và nung đến khối lượng không đổi thu được 1,53 gam
chất rắn. Nồng độ mol/l của dung dịch NaOH đã dùng là?
A. 0,9M

B. 0,9M hoặc 1,3M

C. 0,5M hoặc 0,9M

D. 1,3M

31) Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lit dung dịch Ba(OH)2 0,25M, lượng kết
tủa thu được là 15,6 gam. Giá trị lớn nhất của V là?
24