Công phá hóa CHƯƠNG 11 kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm

CHƯƠNG 11: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHÔM
A. PHẢN ỨNG CỦA KIM LOẠI VỚI NƯỚC
1. Phản ứng trực tiếp của kim loại với nước
Các kim loại kiềm đều có khả năng tác dụng vói nước tạo dung dịch kiềm và giải phóng khí H2.
Trong nhóm các kim loại kiềm thổ, từ Be đến Ba, khả năng tác dụng với nước tăng dần
+ Be không tác dụng với nước dù ở nhiệt độ cao
+ Mg tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thường tạo ra Mg(OH)2, tác dụng nhanh với hơi nước ở nhiệt độ
cao tạo thành MgO:

Mg  H 2 O � MgO  H 2

+ Ca, Sr, Ba tác dụng với nước ở ngay nhiệt độ thường tạo thành dung dịch bazo:
Ca  2H 2O � Ca  OH  2  H 2

Kim loại kiềm, một số kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) có khả năng phản ứng với nước theo phương trình
tổng quát:

2M  2nH 2O � 2M(OH) n  nH 2

với

n � 1; 2

.

nkimlo�i ki�m  nMOH  2nH2 ;nkimlo�i ki�mth� nM  OH   nH2 ;nOH  2nH2
2

Khi trung hòa kiềm bằng dung dịch axit thì:

nOH  nH

1

mmu�i  mkim lo�i  mg�caxit nCl  nOH ;nSO24  2 nOH
HSO 4

�
H �
? �
H �
�
�
�
�
axit
H 2O

Chú ý: Khi cho M vào dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng,
) thì do
nên đầu tiên
chúng phản ứng hết với axit (phản ứng gây nổ nguy hiểm), nếu axit hết mà M còn dư thì chúng tiếp tục
phản ứng với nước tạo kiềm.
Khi cho M vào dung dịch muối thì trước tiên chúng phản ứng với nước sinh ra môi trường kiềm, đồng
thời có thể xảy ra phản ứng trao đổi ion giữa dung dịch kiềm với muối (nếu tạo ra chất kết tủa, chất khí
hoặc chất điện li yếu). Ví dụ khi cho kim loại Na vào dung dịch Cu(NO3) thì thứ tự các phản ứng xảy ra
như sau:

1
Na  H2O � NaOH  H2 �
2

2NaOH  Cu NO3  2 � Cu(OH)2 �2NaNO3
STUDY TIP
Trong các bài tập định lượng, chúng ta coi như Mg không có khả năng tác dụng với nước.
2. Al, Zn, Be, Sn và Pb có khả năng tác dụng với nước trong môi trường bazơ mạnh.

2
Ví dụ: Zn  2OH � ZnO 2  H 2 �

Phản ứng tổng quát khi cho một kim loại tác dụng với nước trong dung dịch bazo:
 n )
2A  2(4  n)OH   2(n  2)H 2O � 2AO (4
 nH 2
2

hoặc

2A  2(4  n)OH   2nH 2O � 2  A(OH)4 

n4

với n �[2; 4)

 nH 2

Lưu ý: Khi cho hỗn hợp kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm thổ và Al/Zn vào nước thì những kim loại
kiềm hoặc kiềm thổ tan hết, Al/Zn có thể tan hết hoặc tan một phần nhưng nếu cho ngay hỗn hợp vào
dung dịch kiềm dư thì hỗn hợp này tan hết. Thông thường khi phản ứng với nước dựa vào

n H2

tính được


số mol kim loại kiềm hoặc kiềm thổ, dựa vào dữ kiện còn lại về phản ứng với dung dịch kiềm tính được
số mol Al/Zn.
Chú ý
Khi cho cùng một lượng các kim loại Al, Zn, Be, Sn và Pb hòa tan trong dung dịch axit HCl / H2SO4
loãng và hòa tan trong dung dịch NaOH thì số mol H2 thu được là như nhau.
0, 4
�
�CM HCl  0,8  0,5  M 
�
0,16
�
C MCu NO  
 0, 2  M 
�
3 2
0,8
�
�
F 0, 28.96500
 10808  s 
�t  n e trao doi . 
I
2,5
�
Vậy
Câu 25: Đáp án B
Vì hai bình điện phân mắc nối tiếp nên số mol electron trao đổi ở hai bình điện phân là như nhau.

Ở hai bình đều không thấy khí ở catot thoát ra nên ở catot của hai bình chưa có sự điện phân nước.
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:

ne m�M 2 nh�n  nem�Ag nh�n
2.1,6
 0,05 � M  64 l�Cu
M
Câu 26: Đáp án B
�

nFeCl3  0,2x;nCuCl2  0,1

Có

nCumax  nCuCl2  0,1� mCumax  6,4  9,2

Do đó kim loại thu được gồm Cu và Fe

� nFe 

9,2  6,4
 0,05 mol 
56

Thứ tự các quá trình nhường và nhận electron ở catot và anot:

- Ở catot:

�
Fe3  1e � Fe2

� 2
Cu  2e � Cu
�
�
Fe2  2e � Fe
�


- Ở anot: 2Cl  2e � Cl 2

1
1
nFe2  2nCu  2nFe   (0,2x  0,2  0,1)

2
2
 0,1x  0,15
nCl2 

Áp dụng định luật bảo toàn mol electron cho quá trình oxi hóa kim loại (kim loại có số oxi hóa cao nhất),
ta có:
Hay

3nFe  2nCu  2nCl2

0,15 0,2  2 0,1x  0,15 � x  0,25

Câu 27: Đáp án D

netrao doi 

It
 0,25;�nkh� 0,15
F


Quan sát 4 đáp án, ta thấy muối cần tìm có anion là F- hoặc ClCó:

nCl �nNaCl  0,3  netrao d�i

Do đó khi thu được ở anot chỉ có Cl2
� nCl2 

netraod�i
2

 0,125

(F- không tham gia quá trình điện phân mà có H2O điện phân thay thế)
Khí thu được ở catot chỉ có thể là H2 (do có sự điện phân nước)
 nH2  0,15  0,125  0,025

Vì

ne m�H2O nh��ng  2nH2  0,05  ne trao d�i

nên ở catot có sự tạo thành kim loại.

Do đó muối cần tìm là muối của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại (cation
kim loại có tham gia quá trình điện phân).

Trong các đáp án ta thấy chỉ có CuCl2 thỏa mãn.
Câu 28: Đáp án A
Gọi anion trong muối halogen chưa biết là X-.
X- có thể trực tiếp tham gia quá trình điện phân hoặc có H2O điện phân thay thế

netraodoi 

It
 0,4
F

Vì Cl- tham gia vào quá trình điện phân nên nếu X- cũng tham gia vào quá trình điện phân thì ta có:

�
2Cl   2e � Cl2
� 
�2X  2e � X 2
netraod�i
Khi đó

nkh��anot

2
netraod�i

Mà thực tế có

nkh��anot



0,4
 2,29 �2
0,175

Do đó X- không tham gia quá trình điện phân mà có H2O điện phân thay thế (tạo O2)
Vậy X- là F-.
Câu 29: Đáp án D

nNaCl  0,2;nKOH  0,4
Phản ứng điện phân xảy ra:

2NaCl  H2O

dpdd/ mn

2NaOH  H2  Cl 2

Mol 0,2

0,2

1
dp
H2O ��
� H2  O2
2
Do đó dung dịch sau điện phân có
nOH  0,2  0,4  0,6

Gọi

nAl  nZn  a

Các phản ứng hòa tan Al và Zn:

0,1


3
Al  OH   H 2 O � AlO2  H 2
2

2
Zn  2OH � ZnO 2  H 2
� n OH  n Al  2n zn  3a  0, 6 � a  0, 2

Vậy

m  m Al  m Zn  18, 4  gam 

Câu 30: Đáp án B
dpnc
2Al 2 O3 ���
� 4Al  3O 2

250
kmol
9

1 tấn
0

t
2C  O 2 ��
� 2CO

a

0,5a (kmol)

250
�
� 1000
n O2du 
 0,5a  b  0
a
(kmol)
�
�
9
�
� 27
��
��
n
a 80%
250
� CO  
�

4
b
(kmol)
n
b
20%
�
� 27
� CO2
Vậy





manot ti�u hao  mC ph�n �ng  12 nCO  nCO2  555,56 kg

A1. VÍ DỤ MINH HỌA
Bài 1: Hỗn hợp A gồm K, Al, Ag. Người ta tiến hành các thí nghiệm sau đây với hỗn hợp A:
1. Cho A vào một lượng nước dư, kết thúc phản ứng còn lại l0g chất rắn B.
2. Thêm vào A 50% lượng Al trong A được chất rắn A1. Cho A1 vào một lượng nước dư, kết thúc phản
ứng thu được 11,35g chất rắn không tan B1.
3. Thêm vào A 75% lượng Al trong A thu được chất rắn A2. Cho A2 vào một lượng nước dư, kết thúc phản
ứng thu được 14,05g chất rắn không tan B2.
Tính khối lượng K, Al và Ag trong A.
Lời giải

2K  2H 2O � 2KOH  H 2
�
�

2Al  2KOH  2H 2O � 2KAlO 2  3H 2
�

Các phản ứng xảy ra:
(1) A + H2O dư � l0g B (Ag, có thể có Al dư)

H 2 O du
(2) A1 (A + 50% Al trong A) ���� 11,35g B1 (Ag và Al dư vì nếu B1 chỉ có Ag, có nghĩa là lượng
nhôm trong A1 tan hết trong dung dịch KOH. Mà lượng nhôm trong A ít hơn lượng nhôm trong A1 nên
nhôm trong A cũng sẽ tan hết trong dung dịch KOH. Khi đó cả B và B1 đều chỉ chứa kim loại Ag với khối

lượng như nhau. Mà thực tế

m B1  m B

nên điều này vô lí. Do đó B1 chắc chắn có Ag và Al dư)

H 2 O du
(3) A2 (A + 50% Al trong A + 25% Al trong A) ���� 14,05g B2 (11,35g B1 +25% Al trong A

vì

m Al A1   m Al A2 

và B1 đã chứa Al dư nên 25% Al trong A được thêm vào A1 để được A2 cũng sẽ dư. Do

đó lượng Al dư này là nguyên nhân dẫn đến

m B2  m B1

)

� 25% Al trong A có khối lượng: m B2  m B1  14, 05  11, 35  2, 7  g 


� m Al(A) 

2, 7
 10,8(g);50%m Al(A)  5, 4(g)
25%

Giả sử trong B có Al dư, khi đó
Mà

m B1  m B  1, 35

m B1  m B  50%m Al A   5, 4

nên điều giả sử là sai. Khi đó mAg = mB = 10 (g)

Vì thêm 5,4 gam Al vào A để được A1, sau phản ứng khối lượng Al dư còn lại trong B1 chỉ là 1,35 gam
nên lượng Al thêm vào đã phản ứng là:
5,4-1,35 = 4,05 (gam)
Kết hợp với lượng Al ban đầu trong A thì lượng KOH sinh ra hòa tan được:
(10,8 + 4,05) = 14,85 gam Al

� n K  n KOH  n Al phan ung 

14,85
 0,55  mol  � m K  21, 45  gam 

27

Bài 2: Cho hỗn hợp A gồm Na, K, Na2O, Al, A12O3 với số mol lần lượt là x, x, l,5x, y và 2y. Cho A vào
một lượng nước dư thấy A tan hoàn toàn. Tìm biểu thức biểu thị mối quan hệ giữa x và y trong các trường
hợp sau:
a) Trong dung dịch sau phản ứng chỉ chứa một anion.
b) Trong dung dịch sau phản ứng chứa 2 anion.
Lời giải
A (M, M2O, A1, A12O3) (M là kim loại kiềm) hòa tan vào nước dư
Quan sát các phương trình phản ứng:

1
M  H 2 O � MOH  H 2 ; M 2 O  H 2 O � 2MOH
2
3
MOH  Al  H 2O � MAlO 2  H 2  *
2
2MOH  Al 2O3 � 2MAlO2  H 2 O(**)
n M,M 

Từ các phản ứng (*) và (**) nhận thấy tỉ lệ nguyên tử luôn có:
k

Do đó đặt

n Al,Al3

1

n M,M

n Al,Al3

thì


k = 1 thì A tan hoàn toàn, dd thu được chỉ chứa 1 anion AlO 2

k > 1 thì A tan hoàn toàn, dd thu được chứa 2 anion là

AlO 2

và OH-

k < 1 thì còn một phần chất rắn không tan là Al hoặc Al2O3

a) Dung dịch sau phản ứng chỉ chứa 1 anion là AlO 2 .

n M ,M  x  x  3x  5x
�
5x
�
�
1
�
n Al,Al3  y  4y  5y
5y
�
Có
hay x = y

b) x > y
Bài 3: Cho 1,25 gam hỗn hợp A gồm Na, K, Ba, Ca tan hoàn toàn trong nước (coi Ca (OH)2 tồn tại dạng
nước vôi trong), kết thúc phản ứng thu được dung dịch B có thể tích là 500ml và giải phóng 0,56 lít H2


(đktc). Trung hòa dung dịch B bằng một lượng vừa đủ dung dịch D chứa HNO3 và H2SO4 (trong D có
CMH SO  2C MHNO
2

4

3

).

a) Tính pH của dung dịch B.
b) Tính tổng khối lượng muối sau phản ứng trung hòa.
Lời giải
n H2  0, 025 � n OH  2n H2  0, 05

1
1
Na  H 2O � NaOH  H 2 ;
K  H 2O � KOH  H 2
2
2
Ba  2H 2O � Ba(OH) 2  H 2 ; Ca  2H 2O � Ca(OH) 2  H 2


Trung hòa: H  OH � H 2 O

0, 05
�
OH  �
OH  �
�
� 0,5  0,1 � pH B  14  log �
�
� 13
a)

b)

m muoi  m A  mSO2  m NO

Vì

n H  n OH 

4

Vậy

3

�
n H  5a
�
n


a
�
� HNO3
�
��
n  a
�
n H2SO4  2a � NO3
�
n
 2a
�
�SO24
. Dung dịch D có:

nên 5a  0, 05 � a  0, 01

m muoi  m kim loai  m NO  mSO2  3, 79gam
3

4

Bài 4: Hỗn hợp A gồm Na, Al và Fe. Chia hỗn hợp A thành 3 phần bằng nhau: Phần 1 hòa tan vào nước
dư giải phóng 5,6 lít H2.
Phần 2 hòa tan trong dung dịch NaOH dư giải phóng 6,72 lít H2.
Phần 3 hòa tan trong dung dịch HCl dư giải phóng 8,96 lít H2.
Các thể tích khí đều đo ở đktc. Tính khối lượng từng kim loại trong A.
Lời giải
Tóm tắt quá trình phản ứng:
�

�
�
�  H Od�
Al d�
�
2
����
� NaAlO2  �
�
Fekh�ngph�n �
ng
�
�
Na �
�
NaOH d�
�
�
NaOHd�
����
��
 Fekh�
ngph�
n�
ng
�Al � �
�
NaAlO
�
2

�Fe
�
�
�NaCl
�
�AlCl
�
�
HCl d�
3
�
���
��
�
�FeCl2
�
�
HCl d�
�
�
Trong mỗi phần, gọi
+ Phần 1:

nNa  a,nAl  b,nFe  c.


1
Na  H2O � NaOH  H2
2
Mol a

a

1
a
2

3
Al  NaOH  H2O � NaAlO2  H2
2
Mol a

3
a
2

a

(Vì Al dư nên số mol các chất phản ứng tính theo số mol của NaOH)

1 3
nH2  a  a
2 2 hay 2a = 0,25 (1)
Do đó
+ Phần 2:

1
Na  H2O � NaOH  H2
2
1

a
2

Mol a

3
Al  NaOH  H2O � NaAlO2  H 2
2
3
b
2

Mol b

(Vì NaOH dư, Al tan hết nên số mol H2 sinh ra từ phản ứng hòa tan Al tính theo số mol Al)

1
3
1 3
nH2  nNa  nAl
a b  0,3(2)
2
2
2
2
Do đó
hay
+ Phần 3:
Do đó

nH2 

1
3
1 3
nNa  nAl  nFe
a b  c  0,4(3)
2
2
hay 2 2

�
�2a  0,25
a  0,125
�
�mNa  8,625
�
�
3
19
�1
�
�
� �mA1  12,825
� a b  0,3 (*) � �b 
�2 2
� 120
� m  16,8
� Fe
3

c

0,1
�1
�
�
a

b

c

0,4
�
(1), (2) và (3) có �2 2

1
Na  HCl � NaCl  H2
2
Mol a

1
a
2

Fe 2HCl � FeCl 2  H2
Mol c
STUSY TIP

c

3
Al  3HCl � AlCl 3  H2
2
Mol b

3
b
2


Có thể khẳng định được chất rắn sau phản ứng ở phần 1 gồm Al dư vì:
+ Khi hòa tan phần 2 trong dung dịch NaOH dư thì chắc chắn cả Na và Al đều tan hết, các phản ứng đều
giải phóng H2.
+ Khi hòa tan phần 1 vào nước dư, đầu tiên Na tan hết tạo dung dịch NaOH, nếu Al tan hết thì tổng lượng
H2 sinh ra ở phần 1 và phần 2 phải bằng nhau. Mà
khi hòa tan vào nước dư thì Al không tan hết.

VH2  phCn 2  VH2 phCn1

nên điều này vô lí. Do đó phần 1

Nhận xét
Cách trình bày viết lần lượt các phản ứng xảy ra đối với từng phần như trên giúp các bạn dễ hiểu, tuy
nhiên khi đã luyện tập qua nhiều bài tập thuần thục, các bạn hoàn toàn có thể không cần viết các phương
trình phản ứng mà có thể nhẩn ngay ra hệ phương trình (*) như trên.

1
nH2  nNa
2

+ Khi hòa tan Na vào H2O hay HCl dư thì số mol H2 thu được đều như nhau và
3
nH2  nAl
2
+ Khi hòa tan Al vào dung dịch NaOH hay HCl dư thì số mol H2 thu được đều như nhau và
+ Khi hòa tan Fe vào dung dịch HCl dư thì

nH2  nFe

Tổng quát, khi hòa tan kim loại M hóa trị n vào dung dịch X, phản ứng tạo khí H2 là sản phẩm khử duy

n
nM 2  .nM
2
nhất thì:
A2. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG
Câu 1: Hỗn hợp X gồm Na, K, Ba. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X vào nước thu được dung dịch Y và
2,688 lít (đktc) khí H2. Để trung hòa hoàn toàn hết dung dịch Y cần dùng V ml dung dịch HCl 1M. Giá trị
của V là:
A. 240ml
B. 120ml
C. 300ml
D. 150ml
Câu 2: Hoà tan hoàn toàn 17,88 gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm A, B và kim loại kiềm thổ M vào
nước thu được dung dịch C và 0,24 mol H2. Dung dịch D gồm a mol H2SO4 và 4a mol HCl. Trung hoà
1/2C bằng dung dịch D thu được m gam muối. Giá trị của m là:
A. 18,46g.
B. 27,40.
C. 20,26.
D. 27,98.

Câu 3: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Ba và Al vào nước dư, thu được 1,344 lít khí (đktc). Mặt khác khi
cho 2m gam X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 20,832 lít khí (đktc). Biết rằng các phản ứng
đều xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp X ban đầu là:
A. 88,9%
B. 95,2%
C. 79,8%
D. 62,7%
Câu 4: Cho 14,8 gam hỗn hợp gồm A12O3 và Na vào nước dư thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan
duy nhất và thoát ra V lít khí H2 (đktc). Tính V.
A. 11,2
B. 2,24
B. 3,36
D. 4,48
Câu 5: Thêm m gam K vào 200ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M thu được dung dịch X.
Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2 (SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y. Để thu được kết tủa Y
lớn nhất thì giá trị của m là:
A. 1,17 gam
B. 2,34 gam
C. 3,12 gam
D. 1,59 gam
Dùng cho Câu 6,7,8: Cho 27,4 gam Ba vào 500 gam dung dịch X gồm (NH4)2SO4 1,32% và CuSO4 2%
và đun nóng thu được V lít khí A (đktc), dung dịch B và m gam kết tủa C.
Câu 6: Giá trị của V là:


A. 5,60.
B. 6,72.
C. 4,48.
D. 2,24.
Câu 7: Giá trị của m là:

A. 32,3375.
B. 52,7250.
C. 33,3275.
D. 52,7205.
Câu 8: Nồng độ phần trăm của chất tan trong B là:
A. 3,214%.
B. 3,199%.
C. 3,035%.
D. 3,305%.
Câu 9: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na, Ca tan hết vào dung dịch Y chứa 0,08 mol NaHCO3 và 0,04 mol
CaCl2, sau phản ứng thu được 7 gam kết tủa và thấy thoát ra 0,896 lít khí. Giá trị của m là:
A. 1,66
B. 1,72
C. 1,2
D. 1,56
Câu 10: Hỗn hợp X gồm Ba và Al. Cho m gam X vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn,
thu được 8,96 lít khí H2 (đktc). Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X bằng dung dịch NaOH, thu được
15,68 lít khí H2 (đktc). Giá trị của m là:
A. 24,5
B. 29,9
C. 19,1
D. 16,4
Dùng cho Câu 11,12: Hoà tan 2,15 gam hỗn hợp gồm 1 kim loại kiềm A và 1 kim loại kiềm thổ B vào
H2O thu được dung dịch C và 0,448 lít H2 (đktc). Để trung hoà 1/2 dung dịch C cần V lít dung dịch HCl
0,1M và thu được m gam muối.
Câu 11: Giá trị của V và m lần lượt là:
A. 0,2 và 3,570.
B. 0,2 và 1,785.
C. 0,4 và 3,570.
D. 0,4 và 1,785.

Câu 12: Thêm H2SO4 dư vào 1/2 dung dịch C thu được l,165g kết tủa. A và B lần lượt là:
A. Li, Ba.
B. Na, Ba.
C. K, Ba.
D. Na, Ca.
Câu 13: Cho 20,1 gam hỗn hợp A chứa Al, Mg, Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít
H2 (đktc). Mặt khác, nếu hoà tan hết 20,1 gam A vào V lít dung dịch HCl 1M thu được 15,68 lít H2 (đktc)
và dung dịch B. Cần phải dùng hết 300ml dung dịch KOH 1M mới trung hoà hết lượng axit còn dư trong
B. Khối lượng (gam) của Al2O3 trong A và giá trị của V lần lượt là:
A. 5,4 và 1,7.
B. 9,6 và 2,0.
C. 10,2 và 1,7.
D. 5,1 và 2,0
Câu 14: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 3 kim loại kiềm vào nước thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). Nếu
cũng cho lượng X như trên tác dụng với O2 dư thì thu được 3 oxit và thấy khối lượng chất rắn tăng m
gam. Giá trị của m là:
A. 3,2.
B. 1,6.
C. 4,8.
D. 6,4.
Câu 15: Cho 46,95 gam hỗn hợp A gồm K và Ba tác dụng với dung dịch A1Cl3 dư thu được 19,50 gam
kết tủa. Phần trăm khối lượng của K trong A là:
A. 24,92%.
B. 12,46%.
C. 75,08%.
D. 87,54%.
Câu 16: Chia 23,2 gam hỗn hợp X gồm Na, K và Al thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với
dung dịch NaOH dư thu được 8,96 lít khí H2 (đktc). Phần 2 cho tác dụng với dung dịch HCl dư rồi cô cạn
dung dịch thì thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 51,6.

B. 25,8.
C. 40,0.
D. 37,4.
Câu 17: Cho 8,50 gam hỗn hợp Na và K tác dụng hết với nước thu được 3,36 lít khí H2 (đktc) và dung
dịch X. Cho X tác dụng vừa đủ với dung dịch Fe2(SO4)3 thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 5,35.
B. 16,05.
C. 10,70.
D. 21,40.
Dùng cho Câu 18,19: Chia 23,0 gam hỗn hợp X gồm Na, K và Li thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho
tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, vừa đủ thu được 1,12 lít khí N2 (đktc) và dung dịch chứa m gam
muối (không chứa NH4NO3). Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong nước thu được V lít H2 (đktc).
Câu 18: Giá trị của m là:
A. 48,7.
B. 54,0.
C. 17,7.
D. 42,5.
Câu 19: Giá trị của V là:


A. 4,48.
B. 11,20.
C. 5,60.
D. 8,96.
Câu 20: Hoà tan 13,1 gam hỗn hợp X gồm Li, Na, K vào nước thu được V lít khí H2 (đktc) và dung dịch
Y. Trung hoà Y bằng dung dịch HCl thu được dung dịch chứa 30,85 gam muối. Giá trị của V là:
A. 5,60.
B. 8,96.
C. 13,44.
D. 6,72.

Câu 21: Cho hỗn hợp A gồm Al và Na tác dụng với H2O dư thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) và còn lại một
lượng chất rắn không tan. Khối lượng của Na trong A là:
A. 2,3 gam.
B. 4,6 gam.
C. 6,9 gam.
D. 9,2 gam.
Câu 22: Hoà tan 13,8 gam hỗn hợp X gồm Li, Na, K vào nước thu được V lít khí H2 (đktc) và dung dịch
Y. Sục CO2 dư vào dung dịch Y thu được 50,4 gam muối. Giá trị của V là:
A. 5,60.
B. 8,96.
C. 13,44.
D. 6,72.
Dùng cho Câu 23, 24: Hoà tan hoàn toàn 13,200 gam hỗn hợp Na và K vào nước thu được dung dịch X
và 4,48 lít khí H2 (đktc). Cho 5,200 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu
được dung dịch Y chứa m gam muối và 3,36 lít khí H2 (đktc). Cho X tác dụng với Y đến khi phản ứng
hoàn toàn thu được x gam kết tủa.
Câu 23: Giá trị của m là:
A. 10,525.
B. 9,580.
C. 15,850.
D. 25,167.
Câu 24: Giá trị của x là:
A. 12,000.
B. 10,300.
C. 14,875.
D. 22,235.
Câu 25: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp 2 kim loại kiềm vào nước thu được 0,448 lít khí H2 (đktc) và 400ml
dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là:
A. 1.
B. 2.

C. 12.
D. 13.
Câu 26: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na2O và A12O3 vào nưóc, thu được dung dịch X. Thêm
từ từ dung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100ml thì bắt đầu xuất hiện kết tủa; khi hết 300ml hoặc 700ml thì
đều thu được a gam kết tủa. Giá trị của a và m lần lượt là:
A. 23,4 và 35,9
B. 15,6 và 27,7
C. 23,4 và 56,3
D. 15,6 và 55,4
Câu 27: Cho hỗn hợp Na, K và Ba tác dụng hết với nước, thu được dung dịch X và 6,72 lít khí H2 (đktc).
Nếu cho X tác dụng hết với dung dịch Al(NO3)3 thì số gam kết tủa lớn nhất thu được là:
A. 7,8 gam.
B. 15,6 gam.
C. 46,8 gam.
D. 3,9 gam.
Câu 28: Cho m gam hỗn hợp A gồm K và Al tác dụng với nưóc dư, thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). Nếu
cho m gam A tác dụng với dung dịch NaOH dư, thì thu được 7,84 lít H2 (đktc). Phần trăm khối lượng của
K trong A là:
A. 83,87%.
B. 16,13%.
C. 41,94%.
D. 58,06%.
Câu 29: Cho 18,6 gam hỗn hợp A gồm K và Al tác dụng hết với dung dịch NaOH thì thu được 15,68 lít
khí H2 (đktc). Nếu cho 18,6 gam A tác dụng hết với dung dịch HCl thì số gam muối thu được là:
A. 68,30.
B. 63,80.
C. 43,45.
D. 44,35.
Câu 30: Cho 10,5 gam hỗn hợp bột gồm Al và một kim loại kiềm M vào nước. Sau phản ứng được dung
dịch X chứa 2 chất tan và 5,6 lít khí (đktc). Cho từ từ dung dịch HC1 vào dung dịch X để lượng kết tủa

thu được là lớn nhất. Lọc kết tủa, sấy khô, cân được 7,8 gam. Kim loại M là
A. Li
B. Na
C. K
D. Rb
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
1A
2A
11B
12C
21B
22D
Câu 1: Đáp án A

3C
13D
23C

4B
14A
24B

5B
15B
25D

6B
16C
26B

7A
17C
27B

8C
18D
28C

9A
19C
29A

10A
20A
30C


nH2  0,12 � nOH  2nH2  0,24

Để trung hòa hết hoàn toàn dung dịch Y thì
nH  nOH  0,24




V

n
 0,24
CM

(lít) = 240 (ml)

Vậy
Câu 2: Đáp án A

nOH  2nH2  0,48 �

1
0,48
nOH 
 0,24
2 dung dịch C có
2

n   2nH2SO4  nHCl  2a  4a  6a
Dung dịch D có: H
1
Vì trung hòa 2 dung dịch C bằng dung dịch D nên 6a  0,24 � a  0,04

Vậy

m  mkimloai  mSO2  mCl 
4

1
 mx  96a 35,5.4a  18,46 gam
2
Câu 3: Đáp án C
Các phản ứng xảy ra:
Ba  2H2O � Ba(OH)2  H2

Ba(OH)2  2Al  2H2O � Ba AlO2  2  3H2

20,832
 10,416
2
Khi cho m gam X tác dụng với dung dịch Ba (OH)2 dư thu được
lít H2 (đktc)
Vì thể tích H2 thu được ở hai trường hợp (khi sử dụng cùng khối lượng hỗn hợp X) khác nhau nên khi hòa
tan hỗn hợp vào nước thì còn một phần kim loại Al dư không tan.

Trong m gam X gọi

�nBa  a
�
�nAl  b

Có: + Cho vào nước dư:

nH2

= a + 3a = 4a = 0,06

3
nH2  a b  0,465
2
+ Cho vào Ba(OH)2 dư:
a  0,015
�
mAl
��

� %mAl 
�
100%  79,8%
b  0,3
mBa  mAl
�
Câu 4: Đáp án B
Các phản ứng xảy ra:

1
Na  H2O � NaOH  H2
2
2NaOH  Al 2O3 � 2NaAlO2  H2O
Vì dung dịch chỉ chứa một chất tan duy nhất nên chất tan đó là NaA1O2
� nNa  2nAl2O3
�nNa  0,2
mAl2O3  mNa  14,8 � �
nAl2O3  0,1
�
Măt khác


1
� nH2  nNa  0,1.
2
Vậy V = 0,1.22,4 = 2,24 (lít)
Câu 5: Đáp án B
1
K  H2O � KOH  H2
2

3

Al  3OH � Al(OH)3 �
n
 0,02 � nAl3  0,04
CÓ: Al2 SO4  3
;
nBa(OH)2  0,02;nNaOH  0,02;nK  a
� �nOH  2nBa(OH)2  nNaOH  nkOH  a 0,06

Để thu được kết tủa lớn nhất thì

nOH  3nAl3

� a  0,06  0,12 � a  0,06 � m  2,34 gam

Câu 6: Đáp án B
nBa  0,2;n NH4 

2

SO4

 0,05;nCuSO4  0,0625

Các phương trình phản ứng xảy ra:
Ba  2H2O � Ba(OH)2  H2 �

Mol

0,2

0,2

0,2

 NH4  2 SO4  Ba(OH)2 � 2NH3 �2H2O  BaSO4 �
Mol

0,05

0,05

0,1

0,05

CuSO4  Ba(OH)2 � Cu(OH)2 �BaSO4 �

Mol

0,0625

0,0625

0,0625

0,0625

Vkhi  VH2  VNH3  22,4 0,2  0,1  6,72

(lít)

Câu 7: Đáp án A
m  mBaSO4  mCu OH 

2

 233 0,05 0,0625  98.0,0625  32,3375 gam

Câu 8: Đáp án C
Trong dung dịch B, chất tan là Ba (OH)2 với
nBa OH

= 0,2- (0,05 + 0,0625) = 0,0875 (mol)
mddB  mB  mddX  mkhi  mkettua
2

= 27,4 + 500 - 0,2.2 - 0,1.17 - 32,3375 = 492,9625
0,0875.171
C%Ba(OH)2 
�
100%  3,035%
492,9625
Vậy
Câu 9: Đáp án A
Các phản ứng xảy ra:


1

Na  H2O � Na  OH   H2
2
2

Ca  2H2O � Ca  2OH  H2
OH  HCO3 � CO32  H2O
Ca2  CO32 � CaCO3 �
Do đó

Gọi
Có

nH2  0,04;nCaCO3  0,07

nNa  a
�
�
nCa  b
�
nOH

1
nH2  a b  0,04
2
có
 2nH2  0,08  nHCO � nCO2  0,08
3

3

n 2  nCO2
n 2  nCaCO3  0,07
3
nên Ca
và Ca
n n
 0,07
Do đó Ca CaCl2
hay b  0,04  0,07 � b  0,03.
Mà

nCaCO3  nCO2
3

� a  2 0,04 b  0,02.

Vậy m = mNa + mCa = 1,66 (gam)
Câu 10: Đáp án A
Các phản ứng xảy ra:

Ba  2H2O � Ba2  2OH   H2
3
Al  OH   H2O � AlO2  H2
2
Vì thể tích H2 thu được ở hai trường hợp không bằng nhau nên khi hòa tan hỗn hợp vào nước dư thì còn
một phần kim loại Al dư không tan.

Gọi

�nBa  a

�
�nAl  b

Có: + Khi cho vào nước dư:
+ Khi cho vào dd NaOH dư:

nH2

= a + 3a = 0,4

a  0,1
�
3
nH2  a  b  0,7 � �
2
b  0,4
�
Vậy m = mBa + mA1 = 24,5 (gam)
Câu 11: Đáp án B
nH2  0,02 � nOH  2nH2  0,04.

1
1
nHCl  nOH
2
Để trung hòa 2 dung dịch C thì



(C)

 0,02 � V 

n
 0,2
CM
(lít)

1
� mmuoi  .2,15 0,02.35,5  1,785 gam
2
Câu 12: Đáp án C
Theo 4 đáp án thì B là Ba hoặc Ca.
Thử đáp án với B lần lượt là Ba và Ca, ta được đáp án đúng là C.
Câu 13: Đáp án D


Khi hòa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư thì chỉ có Al và A12O3 bị hòa tan.

2
nAl  nH2  0,2 mol 
3
Khi đó
Khi hòa tan hỗn hợp vào dung dịch HCl (dư) thì cả ba chất trong hỗn hợp đều tan.

3
nH2  nMg  nAl  0,7 � nMg  0,4
2
Khi đó
Mà

mAl  mMg  mAl2O3  20,1

nên

mAl2O3  5,1(gam) � nAl2O3  0,05

n  3nAl  2nMg  6nAl2O3  nKOH  2
Lại có � HCl
� V = 2 (lít)

Câu 14: Đáp án A
Vì khối lượng hỗn hợp X sử dụng ở hai trường hợp là như nhau và hóa trị của các kim loại kiềm luôn là I
không đổi nên số mol electron trao đổi ở hai trường hợp bằng nhau.
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron ta có:

1
2nH2  4nO2 � nO2  nH2  0,1
2
� m  mO2  3,2( gam )
Câu 15: Đáp án B
Các phản ứng xảy ra:
1
K  H2O � K   OH  H2
2
Ba  2H2O � Ba2  2OH   H2
Al 3  3OH  � Al(OH)3 �

1
nAl(OH)3  nOH � nOH  0,75

3
Vì A1C13 dư nên
nK  a
39a 137b  46,95 �
a  0,15
�
�
co �
��
�
n b
a 2b  0,75
b  0,3
�
�
Gọi � Ba
� %mK 

0,15.39
�
100%  12,46%
46,95

Câu 16: Đáp án C
Vì khối lượng hai phần bằng nhau nên thể tích khí H2 thu được ở hai trường hợp bằng nhau.
Khối lượng mỗi phần là 11,6 gam.
nCl  muoi   2nH2  0,8
� m  mkimloai  mCl  11,6  0,8.35,5  40 gam

Câu 17: Đáp án C

nOH  2nH2  0,3
Fe3  3OH � Fe(OH)3 �
� m  mFe(OH)3  0,1.107  10,7(gam)


Nhận xét: Ở bài này, giả thiết cho thừa dữ kiện về tổng khối lượng hai kim loại. Đề bài sẽ hay hơn khi
thay một trong hai kim loại kiềm trong hỗn hợp bằng kim loại Ba, khi đó kết tủa tạo thành gồm Fe(OH)3
n
n
và BaSO4. Để tính Fe OH  3 ta vẫn có cách làm như trên, tuy nhiên để tính được BaSO4 thì ta cần biết nBa ,
khi đó ta cần lập và giải hệ 2 phương trình bậc nhất 2 ẩn là nBa và nNa (hoặc nK ) theo giả thiết về khối
lượng và

nH2

.

Câu 18: Đáp án D
Khối lượng kim loại ở mỗi phần là 11,5 gam.
� m  mkimloai  62.10nN2  42,5 gam

Câu 19: Đáp án C
Vì khối lượng hỗn hợp kim loại ở hai phần bằng nhau và hóa trị của các kim loại trong hỗn hợp là duy
nhất nên tổng số mol electron trao đổi ở hai phần là như nhau.
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron ta có:
10nN2  2nH2 � VH2  5VN2  5,6

(lít)

Câu 20: Đáp án A

mmuoi  mkim loai  mCl � nCl 

30,85 13,1
 0,5
35,5

� nOH  nCl  0,5
1
� nH2  nOH  0,25� V  5,6(lit)
2
Câu 21: Đáp án B
Al dư là chất rắn không tan. Viết và quan sát các phản ứng, ta được

1
� nNa  nH2  0,2 � mNa  0,2.23  4,6(gam)
2
Câu 22: Đáp án D
Vì CO2 dư nên các muối thu được là LiHCO3, NaHCO3 và KHCO3.

� m  mHCO  50,4  13,8  36,6(gam)
3

� nkimloai  nHCO  0,6
3

� nH2 

1
 nLi  nNa  nK   0,3� V  6,72
2

(lít)

Câu 23: Đáp án C
mmuoi  mkimloai  71.nH2  15,85 gam
Câu 24: Đáp án B
Các phản ứng tạo kết tủa:

Mg2  2OH � Mg(OH)2 �
Fe2  2OH � Fe(OH)2 �
Dung dich X có

nOH  2nH2  0,4

2nNa  nH2


Dung dịch Y có
Mà
Vậy

nCl  2nH2  0,3  0,4  nOH

nCl  2nMg2  2nFe2

nên OH- dư và

nOH phan ung  nCl  0,3

x  mMg2  mFe2  mOH  5,2  17.0,3  10,3(g)

Câu 25: Đáp án D

nH2  0,02 � nOH  2nH2  0,04
��
OH �
�
�

0,04
 0,1
0,4

Vậy pH = 14 +log (0,1) = 13
Câu 26: Đáp án B
Khi hòa tan hỗn hợp ban đầu vào nước thì có các phản ứng:
Na2O  H2O � 2NaOH
2NaOH  Al 2O3 � 2NaAlO2  H2O
Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100ml thì bắt đầu xuất hiện kết tủa nên trong dung dịch X
có NaOHvà NaA1O2.

NaOH  HCl � NaCl  H2O
NaAlO2  HCl  H2O � NaCl  Al(OH)3 �
Al(OH)3  3HCl � AlCl 3  3H2O
nNaOH X   nHCl trung hoa  0,1 mol 

n
n
x
Để tính được NaAlO2 X  , trước tiên ta gọi NaAlO2  X 
. Khi nHCl =0,3 hoặc nHCl =0,7 thì khối lượng kết

tủa thu được là như nhau.
Do đó khi nHCl =0,3 thì lượng kết tủa chưa đạt được tối đa, HCl phản ứng hết và NaA1O2 dư; khi

nHCl  0,7

thì sau khi kết tủa đạt tối đa, HC1 còn dư tiếp tục hòa tan một phần kết tủa.

Suy ra khi nHCl = 0,3 thì
nAl OH  nHCl phan ung  nHCl trung hoa  0,2
3

Nên khi nHCl =0,7 thì

nAl OH  0,2
3

.

Thứ tự các phản ứng xảy ra:

NaOH  HCl � NaCl  H2O
Mol

0,1

0,1

NaAlO2  HCl  H2O � Al(OH)3 � NaCl

Mol

x

x

x

Al(OH)3  3HCl � AlCl3  3H2O
Mol

(x-0,2)

3(x-0,2)

� nHCl  0,1 x  3(x  0,2)  4x  0,5  0,7
� x  0,3

Khi đó hỗn hợp ban đầu có


1
�
n

n
 0,15
Al
O
�
� 2 3 2 NaAlO2

�
1
�n
 n
 nNaOH  0,2
� Na2O 2 NaAlO2





a  mAl(OH)3  0,2.78  15,6(gam)
�
�
�
m  mNa2O  mAl2O3  27,7(gam)
Vậy �

Câu 27: Đáp án B

nOH  2nH2  0,6
Al 3  3OH  � Al(OH)3 �
Để khối lượng kết tủa thu được là lớn nhất thì

1
nAl(OH)3  nOH  0,2
3
� mAl(OH)3 max  0,2.78  15,6(gam)
Câu 28: Đáp án C
Các phản ứng xảy ra:

1
K  H2O � K   OH  H2
2
3
Al  OH  H2O � AlO2  H2
2
Vì hai trường hợp có khối lượng hỗn hợp đem hòa tan là như nhau mà thể tích H2 thu được khác nhau nên

khi hòa tan hỗn hợp vào nước, một phần Al dư đã không tan. Gọi

�nK  a
�
�nAl  n

có:

1 3
nH2  a  a  0,2
2 2
+ Khi hòa tan vào nưóc dư:
1 3
a b  0,35
+ Khi hòa tan vào dd NaOH dư: 2 2
�a  0,1
��
�b  0,2
Vậy

%/ mK 

0,1.39
�
100%  41,94%
0,1.39 0,2.27

Câu 29: Đáp án A
Vì cùng khối lượng ban đầu đem phản ứng và các kim loại trong hỗn hợp đều có hóa trị không đổi nên
thể tích H2 thu được ở hai trường hợp bằng nhau.
mmuoi  mkimloai  71nH2  68,3 gam

Câu 30: Đáp án C
Các phản ứng xảy ra:


1
M  H2O � MOH  H2
2
3
MOH  Al  H2O � MAlO2  H2
2

Vì dung dịch X chứa hai chất tan nên hai chất tan đó là MOH và MA1O2.
Khi đó cả M và Al đều tan hết.

Gọi

�nAl  a
�
�nM  b

3 1
nH2  a b  0,25(1)
2 2
thì

Khi đó dung dịch X có

nMAlO2  a
�
�
�
nMOH  b  a
�

lnMOH = b ~ a

Vì lượng kết tủa thu được là lớn nhất nên

nAl(OH)3  nMAlO2  a  0,1(2)
(1) va (2) � b  0,2
Mặt khác

mAl  mM  10,5

hay 0,1.27 + 0,2.M = 10,5 � M = 39 là K.

B. PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM
Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng dùng Al để khử oxit của kim loại đứng sau Al thành kim loại ở nhiệt độ
cao. Phương trình tổng quát:
0

t
2yAl  3M xOy ��
� yAl 2O3  3xM

MxOy thường gặp: FexOy, Cr2O3, CuO
0

(

t
38Al  3Fe3O4 ��
� 4Al 2O3  9Fe

: phản ứng Tecmit dùng để hàn đường ray)

0

Ví dụ:

0

0

0

Al,t
CO,t
CO,t
CO,t

Fe2O3 ���
� Fe;Fe2O3 ���
� Fe3O4 ���
� FeO ���
� Fe

Chú ý: Khử Fe2O3 bằng Al ta không thu được hỗn hợp các chất gồm FeO, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 như khi
khử bằng CO hay H2, dù phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn. Khi phản ứng xảy ra không
hoàn toàn hoặc Fe2O3 dư thì trong hỗn hợp thu được cũng sẽ chỉ có Fe và Fe2O3, không thể có FeO hay
Fe3O4.
+ Ta có bảng tổng kết sau (M khác Zn):
Al

MxOy

Chất rắn
sau phản
ứng

Hết

Hết

A2O3, M

H = 100% (phản ứng Hết
hoàn toàn: ít nhất 1
trong 2 chất hết)

Dư

Dư

Hết

Hiệu suất phản ứng

Hiện tượng khi cho hỗn hợp sau phản ứng vào dung
dịch kiềm loãng
Tan một phần, không xuất hiện khí:
Al2O3  2OH � 2AlO2  H2O

Al2O3, M,

Tan một phần, không xuất hiện khí:

MxOy dư

Al2O3  2OH � 2AlO2  H2O

Tan một phần, xuất hiện khí:
Al2O3, M,
Al dư

3
Al  OH  H2O � AlO2  H2
2


Al 2O3  2OH � 2AlO2  H 2O

H<100% (phản ứng
không hoàn toàn: cả 2
Dư
chất phản ứng đều
dư)

Tan một phần, xuất hiện khí:
Dư

Al2O3, M,
Al, MO du

3
Al  OH   H2O � AlO2  H2
2


Al 2O3  2OH � 2AlO2  H 2O

Chú ý:
Khi dùng Al khử oxit kim loại bao giờ cũng thu được ngay kim loại.
B1. VÍ DỤ MINH HỌA
Các dạng bài tập phản ứng nhiệt nhôm:


Tính hiệu suất H.



Tính khối lượng hỗn hợp ban đầu hoặc phần trăm khối lượng mỗi chất.



Xác định công thức oxit kim loại thực hiện phản ứng nhiệt nhôm.



Tính thể tích hoặc nồng độ dung dịch axit tham gia hòa tan hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng nhiệt
nhôm.



Chia hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng không bằng nhau, yêu cầu tính khối lượng Al hoặc oxit kim
loại trong hỗn hợp ban đầu.

Phương pháp - chú ý:


Sau phản ứng, hỗn hợp có chứa kim loại M, A12O3, có thể có Al, MxOy . Đề bài thường cho giả
thiết hòa tan hỗn hợp sau phản ứng này vào dung dịch chứa OH- hoặc H+. Cần đọc kĩ các hiện
tượng để phân tích thành phần các chất trong hỗn hợp thu được sau phản ứng.



Nếu sau phản ứng, chia khối lượng hỗn hợp thu được thành 2 phần không bằng nhau, thì ta cần
tìm mối liên hệ là số lần gấp nhau của hai phần. Với những bài tập đơn giản, thông qua số liệu
tính được trực tiếp số lần gấp nhau. Tuy nhiên, có những bài tập phức tạp hơn, chúng ta cần đặt ẩn
k là số lần gấp nhau giữa hai phần, thành lập các phương trình để quy về phương trình ẩn k và

giải.

Một số phương pháp thường dùng:
_ Định luật BTKL: mchất rắn trưóc phản ứng = mchất rắn sau phản ứng
_ Định luật BTNT, điển hình áp dụng cho nguyên tố Al, M và O.
Chú ý: Sau phản ứng nhiệt nhôm nếu cho hỗn hợp thu được phản ứng với chất oxi hóa mạnh (HNO 3,
H2SO4 đặc, nóng, ...) thì cần xác định đúng sự thay đổi số oxi hóa của các chất trước và sau quá trình
phản ứng, sau đó vận dụng định luật bảo toàn mol electron để tính toán theo yêu cầu của đề bài. Đặc biệt,
khi trộn m gam Al với một hỗn hợp các oxit kim loại cao nhất được hỗn hợp A. Nung A trong môi trường
chân không để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm sau một thời gian thu được hỗn hợp B. Nếu cho B hoặc m
gam Al lần lượt tác dụng hoàn toàn với cùng một chất oxi hóa mạnh như Cl2, O2, HNO3, H2SO4 đặc nóng,
NO3 / H

thu được số mol electron mà chúng nhường đi luôn bằng nhau.

STUDY TIP
Bài toán về phản ứng nhiệt nhôm thường cho diễn ra một thời gian, khi đó phản ứng có thể diễn ra hoàn
toàn hoặc chưa hoàn toàn. Các bạn cần xác định chính xác thành phần các chất sau phản ứng để tránh tính
toán ra sai đáp án.

H
Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm:

nph�n �ng
nband�u

.100%
(tính theo chất hết trước)

B1. VÍ DỤ MINH HỌA
Bài 1: Hỗn hợp A gồm Al, Fe2O3. Cho 26,8 gam hỗn hợp A nung trong môi trường không có không khí để
thực hiện phản ứng nhiệt nhôm, kết thúc phản ứng được hỗn hợp B. Hòa tan B trong dung dịch HCl dư
thấy thoát ra 11,2 lít H2 (đktc). Tính khối lượng Al và Fe2O3 trong hỗn hợp A.
Lời giải

nH2  0,5mol.
0

t
2Al  Fe2O3 ��
� Al 2O3  2Fe

Al2O3,Fe
�
t0
26,8gamA ��
� 26,8gamB �
Al ho�
cFe2O3 d�
�
Theo giả thiết đề bài: Hòa tan B trong dung dịch HCl dư thấy thoát ra 11,2 lít H2, lượng H2 này sinh ra từ
phản ứng giữa Fe và HCl và có thể sinh ra từ cả phản ứng giữa Al và HCl.
Do đó ta cần xác định trong B có Al hay không
Giả sử trong B không có Al dư. Khi cho B vào dung dịch HCl dư thì:
Fe 2HCl � FeCl 2  H2 � nFe  nH2  0,5� mFe  28gam  mB
=> điều giả sử sai nên trong B có Al dư

Trong A, gọi

�nAl  a
�
nFe2O3  b
�

thì

�
nAl ph�n �ng  2nFe2O3  2b
�
�
nAl d�  a  2b
�
�
nFe  2nFe2O3  2b
�

Khi cho B tan trong dung dịch HCl dư, các phản ứng tạo H2:

2Al  6HCl � 2AlCl 3  3H2
Fe  2HCl � FeCl2  H 2
�
m Al  10,8(gam)
a  0, 4 �
�
�m A  27a  160b  26,8
��
��
�
m Fe2O3  16(gam)

1,5(a  2b)  2b  0,5  n H2
b  0,1 �
�
Có �





Bài 2: Trộn m gam Al với hỗn hợp A gồm Fe2O3, MgO và CuO, người ta thu được hỗn hợp X. Thực hiện
phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp
Y. Hỗn hợp Y tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, sản phẩm khử thu được là 13,44 lít SO2 duy
nhất (đktc). Tính m.
Lời giải
Sơ đồ phản ứng:
�0
Al 2O3 , Fe, MgO,Cu
Al
�
�
t0
X �3
��
�
Y
�
2
2
Al, Fe 2 O3 , CuO
�

�
Fe2 O3 , Mg O, Cu O
�

�3
Al 2  SO 4  3
�
 H 2SO 4 đac , t
�����
� �3
2
2
�
Fe
2  SO 4  , Mg SO 4 , Cu SO 4
3
�
0

Nhận thấy trong toàn bộ quá trình các chất trong hỗn hợp A không thay đổi số oxi hóa, Al thay đổi số oxi
hóa từ 0 lên +3.


Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
Nên

n Al 

3n Al  2n SO2

2
n SO2  0, 4 � m  0, 4.27  10,8
3
(gam)

Bài 3: Trộn 10,8 gam bột nhôm với 34,8 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn
hợp A. Hòa tan hết A bằng HCl thu được 10,752 lít H2 (đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và thể tích
dung dịch HCl 2M cần dùng là bao nhiêu?
Lời giải
n Al  0, 4; n Fe3O4  0,15; n H2  0, 48
0

t
� 4Al 2 O3  9Fe
Phản ứng: 8Al  3Fe3O 4 ��

Mol

8a

3a

4a

9a

�n Al  0, 4  8a
�n  9a
� Fe
�n

 4a
� Al2O3
�
n
 0,15  3a
Nên hỗn hợp A có � Fe3O 4

Al2 O3  6HCl � 2AlCl3  3H 2O Fe3O 4  8HCl � FeCl 2  2FeCl3  4H 2O
3
Fe  2HCl � FeCl2  H 2
Al  3HCl � AlCl3  H 2
2
� n H2  1,5n Al  n Fe  1,5(0, 4  8a)  9a  0, 48 � a  0, 04
n HCl  2n H2  6n Al2 O3 (A)  8n Fe3O4 (A)  2.0, 48  6.4.0, 04  8.(0,15  3.0, 04)  2,16

H
Nên

n Alphan ung
n Al ban dau

100% 

0, 04.8
2,16
�
100%  80% VHCl 
 1, 08
0, 4
2

(lít)

Bài 4: Cho hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3. Lấy 85,6 gam X đem đun nóng để thực hiện phản ứng nhiệt
nhôm, sau một thời gian thu đuợc m gam chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau:
+ Phần 1: Hòa tan trong dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36 lít khí (đktc) và còn lại m1 gam chất rắn
không tan.
+ Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch HCl thấy thoát ra 10,08 lít khí (đktc).
Tính phần trăm khối lượng của Fe2O3 trong X.
Lời giải
n H2  phan1  0,15; n H2  phan 2  0, 45
0

t
� A12O3 + 2Fe
Phương trình: 2Al + Fe2O3 ��

Vì phần 1 tác dụng với dung dịch NaOH xuất hiện khí nên trong Y có Al dư.
3
Al  NaOH  H 2O � NaAlO2  H 2
2
3
Al  3HCl � AlCl3  H 2
2
Fe  2HCl � FeCl 2  H 2
Ở mỗi phần, gọi

n Al  a; n Fe  b

3
�
n

a  0,15
H
phan
1


� 2
n  2a  0, 2
a  0,1
�
�
�
2
��
� Y � Al
�
n Fe  2b  0, 6
3
b  0,3
�
�
�
n H2  phan 2  a  b  0, 45
2
Có �
Vì đề bài xuất hiện cụm từ "sau một thời gian" nên có thể phản ứng xảy ra chưa hoàn toàn. Khi đó chất

rắn sau phản ứng có thể có Fe2O3.
Do đó ta cần kiểm tra xem trong Y có Fe2O3 hay không.
Theo định luật bảo toàn khối lượng: mY = mX = 85,6 gam
Theo phương hình phản ứng:

n Al2O3 

1
n Fe  0,3
2

� m Fe  m Al  m Al2O3  0, 6.56  0, 2.27  0,3.102  69, 6(gam)  m Y  85, 6(gam)

Do đó trong hỗn hợp Y có Fe2O3





� m Fe2O3  m Y  m Fe  m Al  m Al2O3  16 � n Fe2O3  0,1
1
1
� n Fe2O3 (X)  n Fe2O3 (Y)  n Fe(Y)  0,1  �
0, 6  0, 4
2
2
Vậy

%m Fe2O3 (X) 

0, 4.160
�
100%  74, 77%
85, 6

Nhận xét
Ngoài cách tính khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp ban đầu như trên, ta còn có cách tính như sau:
n Al phan ung  n Fe  0, 6
� n Al(X)  0, 6  0, 2  0,8
� m Fe2 O3  m X  m Al
 85, 6  27.0,8  64(gam)
Với cách này, các bạn không cần kiểm tra trong Y có Fe2O3 hay không.
Bài 5: Cho hỗn hợp A có khối lượng m gam gồm bột nhôm và oxit FexOy. Tiến hành phản ứng nhiệt
nhôm hỗn hợp A trong điều kiện không có không khí, được hỗn hợp B. Nghiền nhỏ, trộn đều B rồi chia
thành 2 phần. Phần 1 có khối lượng 14,49 gam được hòa tan trong dung dịch HNO3 loãng thu được dung
dịch C và 3,696 lít NO duy nhất (đktc). Cho phần 2 tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng
thấy giải phóng 0,336 lít khí H2 (đktc) và còn lại 2,52 gam chất rắn. Các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.
Xác định công thức của FexOy và giá trị của m.
Lời giải
n NO  0,165; n H2  0, 015

Do phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH xuất hiện H2 và các phản ứng xảy ra hoàn toàn nên hỗn hợp B
gồm Fe, A12O3 và Al dư.
Suy ra 2,52 gam chất rắn còn lại là Fe.
Các phản ứng xảy ra:
0

t
2yAl  3Fe x O y ��
� yAl2 O3  3xFe

Al  4HNO3 � Al  NO3  3  NO  2H 2 O
Fe  4HNO3 � Fe  NO3  3  NO  2H 2O

Al2 O3  6HNO3 � 2Al  NO 3  3  3H 2O
3
Al  NaOH  H 2 O � NaAlO 2  H 2
2
Al2 O3  2NaOH � 2NaAlO 2  H 2O


Đề bài chỉ cho biết chia B thành 2 phần mà không cho biết khối lượng hai phần có bằng nhau hay không.
Do đó ta cần tìm số lần gấp nhau giữa hai phần.
Ở phần 2 có:
Ở phần 1:

n Al 

2
2,52
n H2  0, 01; n Fe 
 0, 045
3
56

n NO  n Fe  n Al  0,165

n Fe  n Al  phan1

Mà

n Fe  n Al  phan 2 



0,165
3
0, 045  0, 01

1
4
m phan 2  m phan 1  4,83; m  m phan1  19,32
3
3
Nên
Nên ở phần 2 có

Có

n Al2O3 

4,83  m Fe  m Al
 0, 02mol
102

n Fe
x n Fe
0, 045 3




 �
y n O 3n Al2O3 0, 02.3 4

oxit là Fe3O4

Nhận xét
Đây là dạng bài tập chia hỗn hợp thành hai phần không bằng nhau, tuy nhiên nhờ vào các dữ kiện tính
toán mà ta dễ dàng tính được số lần gấp nhau của hai phần.
Bài 6: Hỗn hợp X có khối lượng 14,46 gam gồm Al và Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn
thu được hỗn hợp Y. Chia Y thành 2 phần không bằng nhau:
+ Phần 1 hòa tan trong dung dịch NaOH dư thu được 0,672 lít H2 (đktc).
+ Phần 2 hòa tan trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 3,136 lít H2 (đktc).
Tính khối lượng Al trong X.
Lời giải
n H2 phan 1  0, 03; n H 2 phan 2  0,14
0

t
� A12O3 + 2Fe
Phưong trình: 2Al + Fe2O3 ��

Theo định luật bảo toàn khối lượng: mY = mX = 14,46 gam
Nhận thấy: Đây cũng là dạng bài chia hỗn hợp thành hai phần không bằng nhau như bài trước.
Tuy nhiên khi lập tỉ lệ theo dữ kiện cho ở hai phần, ta không tìm được ngay số lần gấp nhau ở mỗi phần:

n H2 phan1
n H2 phan 2



1,5n Al phan 1
1,5n Al phan 2  n Fe phan 2

Do đó theo phần phương pháp giải, ta sẽ đi gọi k là số lần gấp nhau giữa hai phần và có cách giải như
sau:
Cách 1: Ở phần 1, gọi

n Al  a; n Fe  b; n Al2O3  0,5b

.

Gọi số k thỏa mãn mphần 2 = kmphần a => mY = (k + l)mphần 1
Do đó ở phần 2 có

n Al  ka; n Fe  kb; n Al2O3  0, 5kb

.

a  0, 02
�
�
�n H2 phan1  1,5 n Alphan1  1,5a  0, 03
�
� � 0,14
�
n

1,5n


n

1,5ka

kb

0,14
b
 0, 03  1
Alphan 2
Fe phan 2
�
� H2 phan 2
�
k
Có


Mà mY =(k + l)mphần 1 = 14,46(gam)
Nên (k + l)(27a + 56b +102.0,5b) = 14,46
� (k +1)(0,54 + 107b) = 14,46 (2)
�
�
�0,14
�
(k  1) �
0,54  107 �
 0, 03 �
� 14, 46 � k  2
�k

�
�
�
Thế (1) vào (2) được:
Khi đó

b

0,14
 0, 03  0, 04
2
nên hỗn hợp Y có:

n Al  (k  1) �
0, 02  0, 06; n Fe  (k  1) �
0, 03  0,12
n Al2O3 

14, 46  m Al  m Fe
 0, 06
102

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho Al có:

n AI(X)  n Al(Y)  2n Al2O3 (Y)  0,18
Vậy mA1(X)= 0,18.27 = 4,86 (gam)
Cách 2: Gọi khối lượng phần 1 là m (gam) thì khối lượng phần 2 là 14,46 - m(gam)
Trong phần 1 có

n Al 

2
n H  0, 02mol � m Al  0,54
3 2
(gam)

0,54
Tỉ lệ khối lượng của Al trong hỗn hợp Y là m
� Trong phần 2 có

hay
Gọi
Có
nên

n Al 

m Al 

0,54
7,8084
(14, 46  m) 
 0,54(gam)
m
m

0, 2892
 0, 02
m

n Fe phan 2  a

thì

n Al2O3 phan 2  0,5a

56a  102.0,5a  14, 46  m 
n H2 phan 2  1,5n Al  n Fe 

�

.

7,8084
15
m 7,8084
 0,54 � a 


m
107 107 107m

0, 4338
15
m 7,8084
 0, 03 


 0,14
m

107 107 107m

m2 �
15
7,8084 �
� �
�
0, 03 
 0,14 �
m�
0, 4338 
� 0 � m  4,82
107 �
107
107 �
� �

Trong ph�
n 1 c�0,02 mol Al; 0,04 mol Fe v�0,02 mol A12 O3
�
��
Ph�
n2c�
kh�
i l�
�
ng 9,64gam  2m
�

� mAl(X)  3(0,02.27 0,02.2.27)  4,86(gam)

Nhận xét
So sánh hai cách làm Cách 1 là cách làm ngắn gọn, đơn giản trong tính toán hơn và là cách làm chung
cho những bài toán chia hỗn hợp thành hai phần không bằng nhau. Cách 2 tuy là có dài dòng, tính toán có
vẻ phức tạp hơn nhưng lại phù hợp với lối tư duy tự nhiên khi chưa biết tới cách làm gọi ẩn k như cách 1.
Bài 7: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với Fe2O3 trong điều kiện không có không khí. Chia hỗn hợp sau
phản ứng (hỗn hợp X) (đã trộn đều) thành 2 phần, phần 2 có khối lượng nhiều hơn phần 1 là 134 gam.


Cho phần 1 tác dụng với NaOH dư có 16,8 lít H2 bay ra. Phần 2 hòa tan bằng dung dịch HCl dư thấy có
84 lít H2 (bay ra). Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc. Tính khối lượng sắt tạo thành trong
phản ứng nhiệt nhôm.
Lời giải
nH2 ph�n1  0,75;nH2 ph�n2  3,75
0

t
� A12O3 + 2Fe
Phương trình: 2A1 + Fe2O3 ��

Cách 1: Trong phần 1, gọi

nAl  a;nFe  b

thì

nAl2O3  0,5b

Gọi số k sao cho
mph�n2  km ph�n1 k  1
Khi đó phần 2 có

Có

thì

134   k  1 mph�n1

nAl  ka;nFe  kb

và

và

mX   k  1 mph�n1

nAl2O3  0,5kb

a  0,5
� 2
�
a  nAl phan1  0,5 �
�
� � 3,75
� 3
b
 0,75(1)
�
�
1,5ka kb  3,75
�

�
k

(k  1)mphan1  134 � (k  1)(27a  56b 102.0,5b)  134
� (k  1)(13,5 107b)  134(2)

� 535
k
�
�
�3,75
�
(k  1) �
13,5 107�
 0,75�
 134 � � 267
�
�
�k
�
�
�
k3
�
Thế (1) vào (2) được
+) Khi

k

535

3,75
120
b
 0,75 
� nFe(X)  (k  1)b  3,369
267 thì
k
107

� mFe X   188,65 g

+) Khi k = 3 thì tương tự có

mFe X   112

Cách 2: Gọi khối lượng phần 1 là m gam thì khối lượng phần 2 là m +134 gam
Trong phần l có

nAl 

2
nH  0,5� mAl  0,5.27  13,5
3 2
(gam)

13,5
=>Tỉ lệ khối lượng của Al trong X là: m
� mAl phan 2 

13,5

1809
(m 134)  13,5
m
m

Nên trong phần 2 có
Do đó

nAl  0,5

67
;nFe  a
n
 0,5a
m
thì AI 2O3

56a  102.0,5a  m  134  13,5 

1809
m 120,5 1809
�a


m
107 107 107m

67 � �m 120,5 1809 �
�
� n H2  1,5n A1  n Fe  1,5 �

0,5  � � 

� 3, 75
m ��
107 107 107m �
�