Al + Cr2O3 → Al2O3 + Cr

Phản ứng Al + Cr₂O₃ tạo ra Al₂O₃ và Cr thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Al có lời giải, mời các bạn đón xem:

2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr

1. Phương trình hoá học của phản ứng Al tác dụng với Cr₂O₃

2Al + Cr₂O₃ $\stackrel{t°}{\to }$ Al₂O₃ + 2Cr

Cách lập phương trình hoá học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{0}{Al}+\stackrel{+3}{C{r}_2}{O}_3\to {\stackrel{+3}{Al}}_2{O}_3+\stackrel{0}{Cr}$

Chất khử: Al; chất oxi hoá: Cr₂O₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+3}{\text{2Cr}}+\text{6}e\to \stackrel{0}{2Cr}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}2\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e\\ \stackrel{+3}{2Cr}+6e\to \stackrel{0}{2Cr}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

2Al + Cr₂O₃ $\stackrel{t°}{\to }$Al₂O₃ + 2Cr

2. Điều kiện để Al tác dụng với Cr₂O₃

Phản ứng giữa nhôm và Cr₂O₃ diễn ra ở điều kiện nhiệt độ cao.

3. Cách tiến hành thí nghiệm

Trộn bột nhôm với Cr₂O₃, cho vào ống nghiệm rồi đun nóng ống nghiệm ở nhiệt độ cao.

4. Tính chất hóa học của nhôm

4.1. Tác dụng với oxi và một số phi kim

- 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.

4Al + 3O₂→ 2Al₂O₃

- Bột nhôm bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

4.2. Nhôm tác dụng với axit

- Tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,..) giải phóng khí H₂.

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂SO_{4 (loãng)} → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

- Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO₃ hoặc H₂SO₄ đậm đặc …

Al + 4HNO_{3 (loãng)} → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Al + 6HNO_{3 (đặc)} → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

2Al + 6H₂SO_{4 (đặc)} → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Chú ý: Nhôm không tác dụng với H₂SO_{4 (đặc, nguội)}, HNO_{3 (đặc, nguội)}.

4.3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.

Nhôm có thể tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn để tạo thành muối mới và kim loại mới (đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối).

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe

4.4. Tính chất hóa học riêng của nhôm

Al₂O₃ là oxit lưỡng tính nên lớp màng mỏng Al₂O₃ trên bề mặt nhôm tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối tan. Khi không còn màng oxit bảo vệ, nhôm sẽ tác dụng được với nước tạo ra Al(OH)₃ và giải phóng H₂; Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính nên tác dụng trực tiếp với kiềm.

Phản ứng nhôm tác dụng với dung dịch kiềm được thể hiện đơn giản như sau:

2Al + 2H₂O + 2NaOH → 2NaAlO₂+ 3H₂↑

4.5. 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 sắt(III) oxit và nhôm:

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

Nhiệt lượng do phản ứng toả ra lớn làm sắt nóng chảy nên phản ứng này được dùng để điều chế một lượng nhỏ sắt nóng chảy khi hàn đường ray.

Một số phản ứng khác như:

3CuO + 2Al → Al₂O₃ + 3Cu

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Cr

5. Crom(III) oxit (Cr₂O_3­)

- Là chất rắn, màu lục thẫm, không tan trong nước.

- Crom(III) oxit là oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc. Ví dụ:

Cr₂O₃ + 6HCl → 2CrCl₃ + 3H₂O

Cr₂O₃ + 2NaOH → 2NaCrO₂ + H₂O

- Cr₂O₃ được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Khối lượng bột nhôm cần dùng để thu được 78 gam crom từ Cr₂O₃ bằng phản ứng nhiệt nhôm (giả sử hiệu suất phản ứng là 100%) là

A. 13,5 gam. B. 27,0 gam.

C. 54,0 gam. D. 40,5 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

n_Cr = 78 : 52 = 1,5 mol

$\begin{array}{c}2Al+C{r}_2{O}_3\stackrel{t°}{\to }A{l}_2{O}_3+2Cr\\ \mathrm{1,5}\mathrm{1,5}mol\end{array}$

→ m_Al = 1,5.27 = 40,5 gam.

Câu 2: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr₂O₃ và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3 gam hồn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl nóng, dư thoát ra V lít H₂ (đktc) Giá trị của V là

A. 7,84. B. 4,48. C. 3,36 D. 10,08

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn khối lượng: m_{Al trước phản ứng} = $m_X-m_{C{r}_2{O}_3}$

m_{Al trước phản ứng} = 23,3 – 15,2 = 8,1 gam

n_Al = 0,3 mol; $n_{C{r}_2{O}_3}$ = 0,1 mol

$\begin{array}{c}2Al+C{r}_2{O}_3\stackrel{t°}{\to }A{l}_2{O}_3+2Cr\\ \mathrm{0,2}\leftarrow \mathrm{0,1}\to \mathrm{0,1}\mathrm{0,2}mol\end{array}$

Hỗn hợp X gồm: 0,1 mol Al dư, 0,1 mol Al₂O₃; 0,2 mol Cr

$\begin{array}{c}2Al+6HCl\to 2AlC{l}_3+3H_2\\ \mathrm{0,1}\to \mathrm{0,15}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}Cr+2HCl\to CrC{l}_2+H_2\\ \mathrm{0,2}\to \mathrm{0,2}mol\end{array}$

V = (0,15 + 0,2 ).22,4 = 7,84 lít

Câu 3: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với một hỗn hợp gồm 8,1 gam Al và 15,2 gam Cr₂O₃, sau phản ứng thu được hỗn hợp X. Cho hỗn hợp X vào dung dịch NaOH dư, đun nóng thấy thoát ra 5,04 lít H₂ (đktc). Khối lượng crom thu được là

A. 5,2 gam B. 10,4 gam C. 8,32 gam D. 7,8 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{H_2}$= 5,04 : 22,4 = 0,025 mol

n_{Al ban đầu}= 0,3 mol; $n_{C{r}_2{O}_3}$_{ban đầu}= 0,1 mol

Hỗn hợp X phản ứng với NaOH tạo khí H₂ → Al dư

Bảo toàn electron: 3.n_Al = $2.n_{H_2}$

→ n_{Al dư} = 0,15 mol

$\begin{array}{c}2Al+C{r}_2{O}_3\stackrel{t°}{\to }A{l}_2{O}_3+2Cr\\ \mathrm{0,3}\mathrm{0,1}mol\\ \left(\mathrm{0,3}–\mathrm{0,15}\right)\to \mathrm{0,15}mol\end{array}$

→ m_Cr = 0,15.52 = 7,8 gam.

Câu 4: Trong công nghiệp người ta điều chế crom bằng cách

A. điện phân nóng chảy Cr₂O₃. B. thực hiện phản ứng nhiệt nhôm.

C. điện phân dung dịch CrCl₂. D. điện phân dung dịch CrCl₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Crom được điều chế bằng phương pháp nhiệt nhôm

$2Al+C{r}_2{O}_3\stackrel{t°}{\to }A{l}_2{O}_3+2Cr$

Câu 5: Trong ba oxit CrO, Cr₂O₃, CrO₃. Thứ tự các oxit chỉ tác dụng với dung dịch bazơ, dung dịch axit, cả dung dịch axit và dung dịch bazơ lần lượt là:

A. Cr₂O₃, CrO, CrO₃.B. CrO₃, CrO, Cr₂O₃.

C. CrO, Cr₂O₃, CrO₃. D. CrO₃, Cr₂O₃, CrO.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

CrO₃có tính oxi hóa mạnh, là oxit axit nên có khả năng tác dụng với bazơ

CrO có tính khử, là oxit bazơ nên có khả năng tác dụng với axit.

Cr₂O₃là oxit lưỡng tính tác dụng được với dung dịch axit và kiềm đặc.

Câu 6: Đốt cháy bột crom trong oxi dư thu được 2,28 gam một oxit duy nhất. Khối lượng crom bị đốt cháy là

A. 0,78 gam B. 1,56 gam C. 1,74 gam D. 1,19 gam

Hướng dẫn giải

Đáp án A

4Cr + 3O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2Cr₂O₃

$n_{Cr}=2n_{C{r}_2{O}_3}=\frac{\mathrm{2,28}}{152}=\mathrm{0,015}mol$

→ m_Cr = 0,015.52 = 0,78 gam

Câu 7: Hòa tan hoàn toàn m gam Al bằng dung dịch NaOH dư thu được 5,6 lít H₂ (đktc). Giá trị của m là

A. 2,7 B. 4,5 C. 5,4 D. 6,75

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$n_{H_2}$= 0,25 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

3.n_Al = 2.$n_{H_2}$

→ m_Al = $\frac{2}{3}$$n_{H_2}$.27 = 4,5 gam

Câu 8: Hòa tan hết m gam bột Al trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít H₂ (đktc). Nếu hòa tan 2m gam bột Al trong dung dịch Ba(OH)₂ được V lít H₂ (đktc). Giá trị của V là

A, 1,12 B. 2,24 C. 3,36 D. 4,48

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Đặt số mol Al trong m gam Al bằng x (mol)

Bảo toàn electron cho phản ứng của Al với HCl

3.n_Al = 2. $n_{H_2}{}_{\left(1\right)}$

→ 3x = 2. $n_{H_2}{}_{\left(1\right)}$

Bảo toàn electron cho phản ứng của Al với Ba(OH)₂

→ 3.2x = 2.${n_{H_2}}_{\left(2\right)}$

→${n_{H_2}}_{\left(2\right)}$= 2. $n_{H_2}{}_{\left(1\right)}$

→${n_{H_2}}_{\left(2\right)}$= 2.0,1 = 0,2 mol

→ V = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO₃ loãng, thu được hỗn hợp gồm 0,12 mol khí NO₂ và 0,08 mol khí NO (phản ứng không tạo NH₄NO₃). Giá trị của m là
A. 3,24. B. 8,1. C. 6,48. D. 10,8.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Bảo toàn số mol electron:

→ 3n_Al = $n_{N{O}_2}$ + 3n_NO

→ 3.n_Al = 0,12 + 3.0,08

→ n_Al = 0,12 mol

→ m_Al = 0,12.27 = 3,24g

Câu 10: Cho 3,82 gam hợp kim Ba, Al vào nước dư chỉ thu được dung dịch chứa duy nhất một muối. Khối lượng Ba là

A. 3,425 gam. B. 1,644 gam.

C. 1,370 gam. D. 2,740 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Công thức muối Ba(AlO₂)₂

n_Al = 2n_Ba (1)

Lại có: m_Al + m_Ba = 3,82

→ 27.n_Al + 137.n_Ba = 3,82 (2)

n_Al = 0,04 mol; n_Ba = 0,02 mol

→ m_Ba = 0,02.137 = 2,740 gam

Câu 11:Kim loại Al không phản ứng với dung dịch

A.HNO₃ đặc, nguội. B. Cu(NO₃)₂.

C.HCl. D. KOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Al không phản ứng với HNO₃ đặc, nguội, H₂SO₄ đặc nguội

Câu 12:Phản ứng hóa học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?

A. Al tác dụng với Fe₂O₃ nung nóng. B. Al tác dụng với CuO nung nóng.
C. Al tác dụng với Fe₃O₄ nung nóng. D. Al tác dụng với axit H₂SO₄ đặc nóng.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng cho nhôm tác dụng với oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
• 2Al + 3S → Al₂S₃
• Al + Cl₂ → AlCl₃
• 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂
• 2Al + 3H₂SO_4(loãng) → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂
• 2Al + 6H₂SO_4(đặc) → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ ↑ + 6H₂O.
• 8Al + 30HNO_3(loãng) → 8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O
• Al + 6HNO_{3(đặc, nóng)} → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O
• 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe
• 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ ↓ + 3H₂ ↑
• Phản ứng hóa học:2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂
• 2Al + 3Br₂ → 2AlBr₃
• 2Al + 3I₂ → 2AlI₃
• 2Al + 3F₂ → 2AlF₃
• 4Al + 3C → Al₄C₃
• 2Al + 2NH₃ → 2AlN + 3H₂ ↑
• 4Al + 3CO₂ → 2Al₂O₃ + 3C
• 2Al + 3CuO → Al₂O₃ + 3Cu
• 2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu
• 2Al + 3Cu(NO₃)₂ → 3Cu + 2Al(NO₃)₃
• 2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu
• 2Al + 3FeO → Al₂O₃ + 3Fe
• 8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe
• 2Al + 3FeCl₂ → 2AlCl₃ + 3Fe
• Al + 3FeCl₃ → AlCl₃ + 3FeCl₂
• Al + FeCl₃ → AlCl₃ + Fe
• 2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe
• Al + Fe₂(SO₄)₃ → Al₂(SO₄)₃ + FeSO₄
• 2Al + 3Fe(NO₃)₂ → 3Fe + Al(NO₃)₃
• Al + 3Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂ + Al(NO₃)₃
• 2Al + Cr₂(SO₄)₃ → Al₂(SO₄)₃ + 2Cr
• 2Al + 3PbO → Al₂O₃ + 3Pb
• 2Al + 3SnO → Al₂O₃ + 3Sn
• 8Al + 3Mn₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Mn
• Al + 3AgNO₃ → 3Ag + Al(NO₃)₃
• 2Al + 3ZnSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Zn
• 2Al + 3Pb(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Pb
• 4Al + 3SiO₂ → 2Al₂O₃ + 3Si
• 2Al + 3CaO → Al₂O₃ + 3Ca
• 10Al + 6NH₄ClO₄ → 5Al₂O₃ + 9H₂O + 6HCl + 3N₂ ↑
• 8Al + 3KClO₄ → 4Al₂O₃ + 3KCl
• 2Al + 4H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 4H₂O + S ↓
• 8Al + 15H₂SO₄ → 4Al₂(SO₄)₃ + 12H₂O + 3H₂S ↑
• 8Al + 27HNO₃ → 9H₂O + 3NH₃ ↑ + 8Al(NO₃)₃
• Al + 4HNO₃ → 2H₂O + NO ↑ + Al(NO₃)₃
• 10Al + 36HNO₃ → 18H₂O + 3N₂ ↑ + 10Al(NO₃)₃
• 2Al + 6HF → 3H₂ ↑ + 2AlF₃
• 2Al + 3H₂S → Al₂S₃ + 3H₂ ↑
• 2Al + 6CH₃COOH → 2(CH₃COO)₃Al + 3H₂ ↑
• 2Al + 2H₃PO₄ → 3H₂ ↑ + 2AlPO₄
• 2Al + 6HBr → 3H₂ ↑ + 2AlBr₃
• 4Al + K₂Cr₂O₇ → Al₂O₃ + 2Cr + 2KAlO₂
• 8Al + 21H₂SO₄ + 3K₂Cr₂O₇ → 4Al₂(SO₄)₃ + 21H₂O + 3K₂SO₄ + 6CrSO₄
• 2Al + 3H₂O → Al₂O₃ + 3H₂ ↑
• Al + 6KNO₃ → 2Al₂O₃ + 3N₂ ↑ + 6KAlO₂
• 8Al + 2H₂O + 3NaNO₃ + 5NaOH → 3NH₃ ↑ + 8NaAlO₂
• 8Al + 18H₂O + 3KNO₃ + 5KOH → 3NH₃ ↑ + 8KAl(OH)₄
• 2Al + 4BaO → 3Ba + Ba(AlO₂)₂
• 2Al + 4CaO → 3Ca + Ca(AlO₂)₂
• Al + Ca(OH)₂ + H₂O → H₂ ↑ + Ca(AlO₂)₂
• 2Al + 2H₂O + Ba(OH)₂ → 3H₂ ↑ + Ba(AlO₂)₂
• 2Al + 2H₂O + 2KOH → 3H₂ ↑ + 2KAlO₂
• 2Al + 2H₂O + 2NaOH → 3H₂ ↑ + 2NaAlO₂