Công thức tính nhanh số mol OH- hoặc số mol Al(OH)3 khi cho muối nhôm phản ứng với dung dịch kiềm hay nhất (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Công thức tính nhanh số mol OH- hoặc số mol Al(OH)3 khi cho muối nhôm phản ứng với dung dịch kiềm hay nhất – Hoá học lớp 12

Một trong những bài toán hay và khó về hợp chất của nhôm đó là cho từ từ dung dịch kiềm vào dung dịch muối nhôm. Khi gặp bài toán này, nhiều bạn thường lúng túng khi viết phương trình và tính toán. Bài viết dưới đây, sẽ giúp các bạn làm chủ lý thuyết và nắm vững cách giải nhanh bài tập dạng này. Còn lý do gì mà bạn không tham khảo ngay và luôn.

1. Công thức tính nhanh số mol OH^– hoặc số mol Al(OH)₃ khi cho muối nhôm phản ứng với dung dịch kiềm

Khi cho từ từ a mol vào dung dịch chứa b mol .

– Phương trình hóa học:

Al³⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃ (1)

Khi OH^– dư:

Al(OH)₃ + OH^– → AlO₂^– + 2H₂O (2)

– Hiện tượng: Khi cho từ từ OH^– vào dung dịch chứa muối , ban đầu xuất hiện kết tủa dạng keo, khi cho dư OH^– thì kết tủa tan dần.

– Khi đó tùy theo tỉ lệ số mol OH^–: số mol Al³⁺ mà có kết tủa hoặc không có kết tủa hoặc vừa có kết tủa vừa có muối tan.

+ $\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}}<3$ → Chỉ xảy ra phản ứng (1) → thu được kết tủa.

+ $3<\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}}<4$ → Xảy ra cả phản ứng (1) và (2) → vừa có kết tủa Al(OH)₃ vừa có muối tan.

+ $\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}}\ge 4$ → Xảy ra cả phản ứng (1) và (2) → không có kết tủa và NaOH dư.

– Công thức giải nhanh:

+ Chỉ xảy ra phản ứng (1): ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=3{\mathrm{n}}_{\downarrow }$

+ Xảy ra phản ứng (1) và (2): ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=4{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}-{\mathrm{n}}_{\downarrow }$

2. Bạn nên biết

– Khi dẫn khí NH₃ vào dung dịch AlCl₃ có phản ứng hóa học sau:

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

Vì NH₃ là bazơ yếu nên không thể hòa tan được hiđroxit Al(OH)₃.

Hiện tượng: Có kết tủa keo trắng không tan.

3. Bài tập minh họa

Câu 1:

A. 0,2

B. 0,15

C. 0,1

D. 0,05

Hướng dẫn giải

Ta có:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}=0,7\mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}=2.0,1=0,2\mathrm{mol}$

Al³⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃

0,2 $\leftarrow$0,6 0,2

→ dư = 0,7 – 0,6 = 0,1 mol

Al(OH)₃ + OH^– → AlO₂^– + 2H₂O

0,1 $\leftarrow$ 0,1

n_$\downarrow$= 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

Cách 2:

$\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=4{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}-{\mathrm{n}}_{\downarrow }\\ \Rightarrow {\mathrm{n}}_{\downarrow }=4{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}\\ =4.0,2-0,7=0,1\mathrm{mol}\end{array}$

Câu 2:

A. 1,2

B. 1,8

C. 2,4

D. 2,0

Hướng dẫn giải

Ta có:

$\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{AlCl}}_3}=1,5.0,2=0,3\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{\mathrm{Al}{\left(\mathrm{OH}\right)}_3}=\frac{15,6}{78}=0,2\mathrm{mol}\end{array}$

Thể tích NaOH lớn nhất khi kết tủa sinh ra cực đại sau đó bị NaOH hòa tan 1 phần còn 15,6 gam.

Phương trình hóa học:

Al³⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃ (1)

Al(OH)₃ + OH^– → AlO₂^– + 2H₂O (2)

Áp dụng công thức tính nhanh ta có:

$\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=4{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}-{\mathrm{n}}_{\downarrow }\\ =4.0,3-0,2=1\mathrm{mol}\\ \Rightarrow {\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=1\mathrm{mol}\\ \Rightarrow {\mathrm{V}}_{\mathrm{NaOH}}=\frac{1}{0,5}=2\left(\mathrm{l}\right)\end{array}$

Đáp án D

Câu 3:

A. 7,8 gam

B. 1,02 gam

C. 2,55 gam

D. 2,04 gam

Hướng dẫn giải

Ta có:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{Na}}=0,35\mathrm{mol},{\mathrm{n}}_{{\mathrm{AlCl}}_3}=0,1\mathrm{mol}$

Phương trình hóa học:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Al³⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{Na}}=0,35\mathrm{mol}$

$3<\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}}<4$ → kết tủa cực đại bị tan 1phần.

Al(OH)₃ + OH^– → AlO₂^– + 2H₂O

$\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}=4{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}-{\mathrm{n}}_{\downarrow }\\ \Rightarrow {\mathrm{n}}_{\downarrow }=4{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}^{3+}}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{OH}}^{-}}\\ =4.0,1-0,35=0,05\mathrm{mol}\end{array}$

Nhiệt phân kết tủa:

2Al(OH)₃ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ Al₂O₃ + 3H₂O

$\begin{array}{l}\Rightarrow {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3}=\frac{1}{2}{\mathrm{n}}_{\mathrm{Al}{\left(\mathrm{OH}\right)}_3}=0,025\mathrm{mol}\\ \Rightarrow {\mathrm{m}}_{\mathrm{A}}=102.0,025=2,55\mathrm{gam}\end{array}$

Đáp án C