Phản ứng giữa Al(OH)3 (nhôm hidroxit) và H2SO4 loãng (axit sunfuric loãng) là một phản ứng hóa học quan trọng trong chương trình hóa học phổ thông. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về phản ứng này, bao gồm phương trình, hiện tượng, cách thực hiện, phương trình ion rút gọn, tính chất hóa học liên quan, và các bài tập vận dụng có lời giải, tập trung vào từ khóa “Al(oh)3 + H2so4 Loãng”.
Phương Trình Phản Ứng Al(OH)3 Tác Dụng Với H2SO4 Loãng
Phương trình hóa học của phản ứng như sau:
2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O
Đây là một phản ứng trao đổi, trong đó các ion của hai chất phản ứng đổi chỗ cho nhau tạo thành sản phẩm mới.
Hiện Tượng Phản Ứng Al(OH)3 + H2SO4 Loãng
Khi Al(OH)3 tác dụng với H2SO4 loãng, hiện tượng quan sát được là Al(OH)3 tan dần, tạo thành dung dịch trong suốt. Điều này cho thấy rằng Al(OH)3, vốn là một chất kết tủa, đã phản ứng với axit và chuyển thành muối tan.
Cách Tiến Hành Phản Ứng
Để thực hiện phản ứng này, ta có thể nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 loãng vào ống nghiệm chứa Al(OH)3. Quan sát sự thay đổi cho đến khi Al(OH)3 tan hoàn toàn.
Phương Trình Ion Rút Gọn
Để hiểu rõ hơn bản chất của phản ứng, ta có thể viết phương trình ion rút gọn.
Bước 1: Viết phương trình phân tử:
2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O
Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ:
2Al(OH)3 + 6H+ + 3SO42− → 2Al3+ + 3SO42− + 6H2O
Bước 3: Viết phương trình ion rút gọn (lược bỏ các ion không tham gia phản ứng):
Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
Hình ảnh minh họa phản ứng Al(OH)3 tan trong H2SO4 loãng, tạo thành dung dịch không màu, trong suốt. Thể hiện rõ sự chuyển đổi trạng thái từ chất rắn sang dung dịch, nhấn mạnh tính chất phản ứng.
Tính Chất Hóa Học Của H2SO4 Loãng
Axit sunfuric loãng (H2SO4) là một axit mạnh và có đầy đủ các tính chất hóa học đặc trưng của axit:
-
Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.
-
Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe…) giải phóng khí hiđro (H2).
- Ví dụ:
- H2SO4 (loãng) + Mg → MgSO4 + H2 (↑)
- 3H2SO4 (loãng) + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2 (↑)
- Lưu ý: Các kim loại như Cu, Ag, Au, Pt… không tác dụng với H2SO4 loãng. Khi Fe tác dụng với H2SO4 loãng, sản phẩm thu được là muối sắt(II) (FeSO4).
- Ví dụ:
-
Tác dụng với bazơ tạo thành muối sunfat và nước.
- Ví dụ:
- H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O
- H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
- Ví dụ:
-
Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối sunfat và nước.
- Ví dụ:
- H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O
- H2SO4 + Na2O → Na2SO4 + H2O
- Ví dụ:
-
Tác dụng với một số muối tạo thành muối sunfat và axit mới.
- Ví dụ:
- MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 ↑ + H2O
- Ví dụ:
Tính Chất Của Al(OH)3
Tính Chất Vật Lý
Al(OH)3 là chất rắn, màu trắng, kết tủa ở dạng keo.
Tính Chất Hóa Học
- Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit (Al2O3):
- 2Al(OH)3 →to Al2O3 + 3H2O
- Tính chất lưỡng tính: Al(OH)3 vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ.
- Tác dụng với axit: Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
- Tác dụng với bazơ: Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
Ảnh chụp mô hình phân tử Al(OH)3, thể hiện cấu trúc không gian ba chiều của phân tử. Nhấn mạnh tính chất hóa học đặc trưng của Al(OH)3 là tác dụng với cả axit và bazơ, minh họa cho tính chất lưỡng tính.
Bài Tập Vận Dụng
Câu 1: Hiện tượng gì xảy ra khi cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3?
A. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện.
B. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức, sau đó kết tủa tan dần.
C. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện, rồi tan dần.
D. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức và không tan.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Ban đầu có kết tủa keo trắng ngay lập tức:
3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NaCl
Khi NaOH dư, kết tủa tan dần:
NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O
Câu 2: Aluminum hydroxide thu được từ cách làm nào sau đây?
A. Cho dư dung dịch HCl vào dung dịch natri aluminat.
B. Thổi dư CO2 vào dung dịch natri aluminat.
C. Cho dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3.
D. Cho Al2O3 tác dụng với nước.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Aluminum hydroxide thu được khi thổi dư CO2 vào dung dịch natri aluminat
Phương trình phản ứng:
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3.
Câu 3: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H2SO4 0,1M thì khối lượng muối sunfat khan tạo thành là:
A. 5,33gam
B. 5,21gam
C. 3,52gam
D. 5,68gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
nO (oxit) = nH+2= 0,03 mol
→ mKL = m oxit – mO(oxit) = 2,81 – 0,03.16 = 2,33 gam
mmuối = mKL + mSO42−= 2,33 + 0,03.96 = 5,21gam
Những bài tập trên chỉ là một phần nhỏ trong số các dạng bài tập liên quan đến phản ứng giữa Al(OH)3 và H2SO4 loãng. Việc nắm vững lý thuyết và luyện tập thường xuyên sẽ giúp bạn giải quyết tốt các bài tập này.
