Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm về Nhôm có lời giải: Chinh phục kiến thức Hóa 12 dễ dàng

Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm về Nhôm có lời giải: Chinh phục kiến thức Hóa 12 dễ dàng

Nhôm (Al) và các hợp chất của Nhôm là phần kiến thức vô cùng quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 12, đặc biệt là trong các kỳ thi tốt nghiệp THPT. Để giúp các bạn học sinh nắm vững kiến thức và tự tin giải quyết các dạng bài tập liên quan, bài viết này sẽ tổng hợp đầy đủ lý thuyết và bài tập trắc nghiệm về Nhôm có lời giải chi tiết.

Hãy cùng đi sâu vào khám phá thế giới của kim loại Nhôm và ôn luyện thật hiệu quả nhé!

Lý thuyết về Nhôm và hợp chất của Nhôm

Để giải tốt các bài tập về Nhôm, việc nắm vững lý thuyết là bước tiên quyết. Chúng ta sẽ cùng điểm lại những kiến thức trọng tâm nhất.

Vị trí, cấu hình electron của Nhôm

Nhôm (Al) có số hiệu nguyên tử Z=13, nằm ở ô thứ 13, nhóm IIIA, chu kì 3 trong bảng tuần hoàn. Cấu hình electron là [Ne] 3s²3p¹. Lớp electron ngoài cùng có 3 electron, dễ nhường 3 electron để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm.

Tính chất vật lý của Nhôm

Nhôm là kim loại nhẹ (khối lượng riêng 2,7 g/cm³), màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi, dát mỏng. Nhôm có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, chỉ kém bạc và đồng. Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ khá thấp (660°C).

Tính chất hóa học của Nhôm

Nhôm là kim loại có tính khử mạnh. Tính khử của Nhôm được thể hiện qua các phản ứng:

Phản ứng với phi kim

Nhôm tác dụng với nhiều phi kim như O₂, Cl₂, Br₂, S,… tạo thành oxit hoặc muối.

Ví dụ: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ (đốt nóng)

Phản ứng với axit

Nhôm tác dụng với các dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng tạo muối và giải phóng khí H₂.

Ví dụ: 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Nhôm bị thụ động hóa trong H₂SO₄ đặc nguội và HNO₃ đặc nguội. Với H₂SO₄ đặc nóng, HNO₃ loãng hoặc đặc nóng, Nhôm bị oxi hóa tạo muối Nhôm, sản phẩm khử của N⁺⁵ hoặc S⁺⁶ và nước.

Phản ứng với dung dịch kiềm

Đây là tính chất đặc trưng quan trọng của Nhôm do lớp màng oxit Al₂O₃ bền vững bên ngoài bị phá hủy bởi kiềm, sau đó Nhôm tiếp tục phản ứng với nước trong môi trường kiềm tạo muối aluminat và H₂.

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Phản ứng với oxit kim loại (Phản ứng nhiệt nhôm)

Nhôm khử được nhiều oxit kim loại kém hoạt động hơn tạo thành kim loại đó và Al₂O₃. Ứng dụng để hàn đường ray.

2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe (nhiệt độ cao)

Hợp chất quan trọng của Nhôm

Nhôm oxit (Al₂O₃)

Là oxit lưỡng tính, không tan trong nước, nóng chảy rất cao (2050°C). Tác dụng được với cả axit và bazơ mạnh.

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Nhôm hiđroxit (Al(OH)₃)

Là hiđroxit lưỡng tính, kết tủa dạng keo trắng, không tan trong nước. Bị phân hủy khi nung nóng.

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O (nung nóng)

Muối nhôm

Dung dịch muối Nhôm bị thủy phân tạo môi trường axit (trừ muối aluminat).

Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺

Ứng dụng và sản xuất Nhôm

Nhôm và hợp kim của Nhôm được ứng dụng rộng rãi do nhẹ, bền, chống ăn mòn (có lớp oxit bảo vệ), dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Sản xuất Nhôm bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al₂O₃.

2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂ (điện phân nóng chảy criolit)

Bài tập trắc nghiệm về Nhôm có lời giải chi tiết

Sau khi ôn lại lý thuyết, hãy cùng thực hành với một vài câu hỏi trắc nghiệm điển hình để củng cố kiến thức và làm quen với các dạng bài trong đề thi.

Câu hỏi 1:

Cho kim loại Al vào dung dịch NaOH (dư). Hiện tượng xảy ra là gì?

A. Sủi bọt khí và tạo kết tủa trắng.

B. Sủi bọt khí và dung dịch trong suốt.

C. Chỉ tạo kết tủa trắng.

D. Không có hiện tượng gì xảy ra.

Lời giải: Chọn B.

Kim loại Al phản ứng với dung dịch NaOH dư theo phương trình:

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Phản ứng tạo khí H₂ thoát ra (sủi bọt khí) và muối tan NaAlO₂ (Natri aluminat) tạo dung dịch trong suốt. Do NaOH dư nên Al(OH)₃ (nếu có tạo ra từ phản ứng khác) sẽ tan hết.

Câu hỏi 2:

Chất nào dưới đây vừa tác dụng được với dung dịch HCl, vừa tác dụng được với dung dịch NaOH?

A. Al

B. Al₂O₃

C. Al(OH)₃

D. Cả A, B, C.

Lời giải: Chọn D.

Giải thích:

• Al: Tác dụng với HCl (tạo AlCl₃ + H₂) và NaOH (tạo NaAlO₂ + H₂O + H₂).
• Al₂O₃: Là oxit lưỡng tính, tác dụng với HCl (tạo AlCl₃ + H₂O) và NaOH (tạo NaAlO₂ + H₂O).
• Al(OH)₃: Là hiđroxit lưỡng tính, tác dụng với HCl (tạo AlCl₃ + H₂O) và NaOH (tạo NaAlO₂ + H₂O).

Vậy cả Al, Al₂O₃, Al(OH)₃ đều có tính chất lưỡng tính (tác dụng với cả axit và bazơ mạnh).

Câu hỏi 3:

Cho 2,7 gam Al tác dụng hết với lượng dư dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được V lít khí H₂ (đktc). Giá trị của V là bao nhiêu?

A. 2,24 lít

B. 3,36 lít

C. 4,48 lít

D. 1,12 lít

Lời giải: Chọn B.

Số mol Al: nAl = 2,7 / 27 = 0,1 mol.

Phương trình phản ứng:

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Theo phương trình, cứ 2 mol Al phản ứng tạo ra 3 mol H₂.

Vậy 0,1 mol Al sẽ tạo ra (0,1 * 3) / 2 = 0,15 mol H₂.

Thể tích khí H₂ (đktc): V = nH₂ * 22,4 = 0,15 * 22,4 = 3,36 lít.

Bí quyết chinh phục kiến thức Nhôm cho kỳ thi

Để học tốt phần Nhôm và giải quyết thành thạo bài tập trắc nghiệm về Nhôm có lời giải, bạn cần:

• Học thuộc các tính chất hóa học đặc trưng của Al, Al₂O₃, Al(OH)₃, đặc biệt là tính lưỡng tính và phản ứng với kiềm.
• Nắm vững sơ đồ chuyển hóa giữa các hợp chất của Nhôm.
• Luyện tập đa dạng các dạng bài tập: nhận biết, giải thích hiện tượng, viết phương trình, tính toán lượng chất.
• Ôn lại các kiến thức liên quan như phản ứng oxi hóa – khử, pH của dung dịch muối.
• Thường xuyên làm các đề thi thử có phần kiến thức về Nhôm.

Kết luận

Hi vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích về lý thuyết và bài tập trắc nghiệm về Nhôm có lời giải. Việc nắm chắc lý thuyết kết hợp với luyện tập thường xuyên các dạng bài sẽ giúp bạn tự tin hơn rất nhiều khi đối mặt với các câu hỏi về Nhôm trong kỳ thi sắp tới. Chúc các bạn học tốt và đạt kết quả cao!