Phản ứng Al + H2SO4(loãng)→ Al2(SO4)3 + H2
1. Phương trình phản ứng Nhôm tác dụng với axit sunfuric loãng
2. Điều kiện phản ứng Al+ H2SO4 loãng
Nhiệt độ phòng
3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
3.1. Bản chất của Al (Nhôm).
Với các axit HCl và H2SO4 loãng, nhôm có thể dễ dàng phản ứng tạo ra muối và hidro.
3.2. Bản chất của H2SO4 (Axit sunfuric).
H2SO4 là một axit mạnh, H2SO4 phản ứng với các kim loại đứng trước Hidro (trừ Pb) tạo muối sunfat.
4. Tiến hành thí nghiệm Nhôm tác dụng với axit sunfuric loãng
Cho một ít mẫu Al vào đáy ống nghiệm, thêm 1- 2ml dung dịch axit H2SO4 loãng
Kim loại bị hòa tan, đồng thời có bọt khí không màu bay ra.
5. Tính chất hóa học của Nhôm
5.1. 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
5.2. Nhôm tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng,..)
- Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng,..)
2Al + 6HCl(loãng) → 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(đặc)→ Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 6HNO3(đặc) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Al + 6H2SO4(đặc) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
5.3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag
2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
5.4. 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↑
5.5. 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. Tính chất hoá học của H2SO4
6.1. H2SO4 loãng
Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:
- Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
- Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
- Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
- Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
- H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
6.2. H2SO4 đặc
Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:
- Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
- Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H2O + SO2.
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
- Tác dụng với các chất khử khác.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
- H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
7. Bài tập vận dụng liên quan
7.1.Câu hỏi trắc nghiệm nhôm và hợp chất của nhôm
Câu 1. Dung dịch H2SO4 loãng tác dụng với chất nào tạo ra khí hiđro?
A. NaOH
B. Al
C. CaO
D. CO2
Lời giải:
