Phản ứng giữa nhôm oxit (Al2O3) và kali hiđro sunfat (KHSO4) tạo ra nhôm sunfat (Al2(SO4)3), kali sunfat (K2SO4) và nước (H2O). Đây là một phản ứng quan trọng trong hóa học vô cơ và có nhiều ứng dụng thực tế.
Phương trình hóa học:
Al2O3 + 6KHSO4 → Al2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O
Điều kiện phản ứng: Thường xảy ra ở nhiệt độ phòng hoặc khi đun nóng nhẹ.
Cách thực hiện: Cho Al2O3 tác dụng với dung dịch KHSO4.
Hiện tượng nhận biết: Al2O3 tan dần trong dung dịch KHSO4.
Phản ứng Al2O3 và KHSO4 tạo thành dung dịch trong suốt, minh họa sự hòa tan của Al2O3.
Giải thích phản ứng Al2O3 + KHSO4
Al2O3 là một oxit lưỡng tính, có khả năng phản ứng với cả axit và bazơ. Trong phản ứng với KHSO4, KHSO4 đóng vai trò là một axit mạnh, cung cấp ion H+ để tấn công oxit Al2O3, phá vỡ liên kết oxit và tạo thành muối sunfat tan trong nước. Phản ứng này thể hiện tính chất hóa học đặc trưng của Al2O3.
Ứng dụng của phản ứng Al2O3 + KHSO4
Phản ứng này có thể được sử dụng trong:
- Phân tích hóa học: Để hòa tan Al2O3 trong quá trình phân tích các mẫu khoáng vật hoặc vật liệu chứa nhôm.
- Điều chế hóa chất: Để điều chế Al2(SO4)3, một hợp chất được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước, sản xuất giấy và nhuộm vải.
- Nghiên cứu khoa học: Để nghiên cứu tính chất hóa học của Al2O3 và các phản ứng liên quan.
Bài tập minh họa về Al2O3 và tính chất liên quan
Ví dụ 1: Chất nào sau đây là oxit lưỡng tính?
A. NaOH
B. HCl
C. Al2O3
D. H2SO4
Đáp án: C
Hướng dẫn giải: Al2O3 là oxit lưỡng tính, có thể tác dụng với cả axit và bazơ.
Ví dụ 2: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3. Hiện tượng quan sát được là:
A. Chỉ có kết tủa keo trắng.
B. Có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan.
C. Có khí bay lên.
D. Không có hiện tượng gì.
Đáp án: B
Hướng dẫn giải: Ban đầu, NaOH phản ứng với AlCl3 tạo kết tủa Al(OH)3. Sau đó, khi NaOH dư, Al(OH)3 tan ra tạo thành NaAlO2.
3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 + 3NaCl
NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O
Hình ảnh minh họa quá trình tạo và hòa tan kết tủa nhôm hidroxit Al(OH)3.
Ví dụ 3: Cho các phát biểu sau về nhôm và hợp chất của nhôm:
(a) Nhôm là kim loại lưỡng tính.
(b) Al(OH)3 là bazơ lưỡng tính.
(c) Al2O3 là oxit trung tính.
(d) Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính.
Số phát biểu đúng là:
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Đáp án: A
Hướng dẫn giải: Chỉ có phát biểu (d) đúng. Al2O3 là oxit lưỡng tính, nhôm là kim loại có tính khử mạnh, Al(OH)3 là hidroxit lưỡng tính.
Các phương trình hóa học liên quan đến Al2O3
Ngoài phản ứng với KHSO4, Al2O3 còn tham gia vào nhiều phản ứng hóa học quan trọng khác, bao gồm:
-
Phản ứng với axit mạnh:
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
-
Phản ứng với bazơ mạnh:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Những phản ứng này thể hiện tính chất lưỡng tính của Al2O3 và được ứng dụng trong nhiều quá trình công nghiệp và phòng thí nghiệm.
Phản ứng Al2O3 với NaOH minh họa khả năng tác dụng với bazơ mạnh.
Hy vọng bài viết này cung cấp đầy đủ thông tin chi tiết về phản ứng giữa Al2O3 và KHSO4, cũng như các ứng dụng và ví dụ minh họa liên quan.
